發(fā)布時間:2022-03-21 05:10:59
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創(chuàng)造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的1篇醫(yī)學(xué)技術(shù)論文,希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
一、國內(nèi)外開放式教育平臺研究現(xiàn)狀
隨著開放式教育資源運動的持續(xù)發(fā)展,大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)開放課程已成為高等教育發(fā)展新趨勢,新型課程體系迅速席卷全球。麻省理工學(xué)院(Edx)和斯坦福大學(xué)(Coursera)等世界知名大學(xué)以及許多創(chuàng)新公司(如Udacity)紛紛投身于大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)開放式課程市場,引起了巨大反響,獲得了公眾大量的關(guān)注和模仿。2012年9月,Google了一款用來傳遞免費在線課程的開源軟件CourseBu1ider,這是Google涉入在線教育領(lǐng),實驗性的第一步。2012年12月,英國開放大學(xué)(OpenUniverity)成立了一家私人企業(yè),推出一個新的大規(guī)模開放式在線課程平臺Fu-turelearn,通過提供一些著名大學(xué)和機構(gòu)開設(shè)的高質(zhì)量課程,增加人們接受高等教育的機會。同月,全球最大的商業(yè)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺提供商Blackboard宣布與大學(xué)合作,利用CourseSites平臺免費為用戶提供在線課程創(chuàng)建和便利化服務(wù)平臺,方便中小學(xué)教師、大學(xué)教師或社區(qū)教育工作者為課程添加網(wǎng)絡(luò)元素。美國Instructure公司也開發(fā)了CanvasNetwork,面向所有的機構(gòu)、教師和學(xué)生免費開放,世界范圍內(nèi)的教師均可以通過注冊,按照自己意愿設(shè)計和開發(fā)課程。2013年4月,歐洲多國合作參與的MOOC(massiveopenonlinecourses,大型開放式網(wǎng)絡(luò)課程)被命名為OpenupE,該平臺注重課程的平等性、高質(zhì)量和多樣化,旨在為學(xué)習者提供便利,引導(dǎo)高校采取更加靈活和創(chuàng)新的教學(xué)方法。2013年7月,平臺加拿大的Text-bookVi-deos已22門MOOC課程,且將與全國各地的大學(xué)和學(xué)院合作,提供非傳統(tǒng)的教育課程,包括有利于終身學(xué)習的課程,目前已經(jīng)6門課程。2013年10月,Google聯(lián)合Edx推出免費教育平臺,該網(wǎng)站將向教育工作者和公眾提供工具,以便他們能創(chuàng)建自己的數(shù)字課程。2012-2013年間興起的大規(guī)模在線課程在全球引發(fā)了教育信息化的新浪潮和新挑戰(zhàn)。在全球MOOC發(fā)展熱潮的背景下,國內(nèi)開放式教育平臺的發(fā)展已成燎原之勢。2013年7月,教育部科技發(fā)展中心主任李志民提到,對于各國知名高校而言“,慕課”平臺是高等教育的新大陸,誰都不希望失去向全世界傳播知識,提升國際地位的機會。2013年5月,北大和清華同時宣布加入Edx。我國果殼網(wǎng)MOOC自習教室擁有接近4萬用戶,成為擁有全國最大的MOOC線上社區(qū)。2013年10月,由清華大學(xué)打造的全球首個中文版“慕課”平臺———“學(xué)堂在線”正式推出,清華大學(xué)的電路原理等5門課程,麻省理工學(xué)院的電路原理以及北京大學(xué)的計算機輔助翻譯原理與實踐作為首批上線課程對外開放選課。2013年底,復(fù)旦大學(xué)與Coursera(由美國斯坦福大學(xué)兩名計算機科學(xué)教授創(chuàng)辦的免費大型公開在線課程項目)正式簽署了合作協(xié)議,U21聯(lián)盟之一的復(fù)旦已經(jīng)加入聯(lián)盟的MOOCs計劃。開放式在線教育成為我國解決教育公平問題的有力手段。從以上研究可知,大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)開放課程已成為高等教育信息化建設(shè)的新方向,備受教育界內(nèi)外廣泛關(guān)注。目前推出的免費開放式平臺能優(yōu)化教育資源配置,加深用戶對課程的理解和認識,但大多基于單一模式,限制了不同類型課程的教學(xué)改革,且缺乏具有領(lǐng)域、學(xué)科和專業(yè)優(yōu)勢,符合高校實際發(fā)展的需求,能將教育理念和教育模式系統(tǒng)呈現(xiàn)的專用教育平臺。由此可見,構(gòu)建一個符合高等醫(yī)藥院校人才培養(yǎng)需求,基于泛在學(xué)習的開放式醫(yī)學(xué)信息技術(shù)教育平臺迫在眉睫。
二、開放式教育平臺的比較研究
2012年以來,各類開放式網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺通過信息技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將優(yōu)質(zhì)教育送到世界的各個角落,不僅提供免費的優(yōu)質(zhì)資源,還提供完整的學(xué)習體驗,展現(xiàn)了信息技術(shù)與現(xiàn)行高等教育體制結(jié)合的種種可能。從最初的Coursera、Udacity、Edx三大平臺,到后來各國不斷涌現(xiàn)的通用平臺,大家都看到了信息時代的特點,害怕錯失良機,并非冷靜思考如何提升教學(xué)質(zhì)量,更關(guān)注以下問題:(1)大規(guī)模參與;(2)在線、開放的教學(xué)資源;(3)一系列教學(xué)環(huán)節(jié)與流程;(4)嵌入相關(guān)資料或測驗的教學(xué)短片;(5)網(wǎng)上朋輩(Peer)支持與學(xué)習討論。但真正意義上的開放式教育平臺不單是教育技術(shù)的革新,更應(yīng)該帶來教育觀念、教育體制、教學(xué)方式、人才培養(yǎng)過程等方面的深刻變化。通過各類開放式網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺優(yōu)缺點的比較研究,有助于準確把握研究目標,合理規(guī)劃和設(shè)計開放式醫(yī)學(xué)信息技術(shù)教育平臺。
三、開放式醫(yī)學(xué)信息技術(shù)教育平臺的設(shè)計
開放式醫(yī)學(xué)信息技術(shù)教育平臺是針對學(xué)生在泛在學(xué)習環(huán)境下自主學(xué)習和終身學(xué)習的需求,堅持“前瞻、導(dǎo)向、科學(xué)、可行”的建設(shè)思想,把研究成果應(yīng)用于教學(xué)實踐之中,利用計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和PHP+MySQL開發(fā)環(huán)境,通過幾種基于Web2.0技術(shù)的開源軟件進行開發(fā),為學(xué)習者搭建一個良好的在線學(xué)習與互動交流平臺,建立行之有效的基于泛在學(xué)習的教育資源共享信息平臺,采用一體化的方式為高等醫(yī)藥院校師生提供教育資源共享信息服務(wù)和課程指導(dǎo)、研討、互動、交流環(huán)境,為建立一個網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化、智能化、科學(xué)化有機結(jié)合的開放式技術(shù)教育平臺而努力。本平臺利用Web2.0技術(shù)的互動性和開放性建立了醫(yī)學(xué)信息技術(shù)教育資源共享庫,通過啟發(fā)式、探究式教學(xué),深入剖析課程中的重點和難點,培養(yǎng)學(xué)習者的信息素養(yǎng)、自主學(xué)習能力、分析問題和解決問題能力,構(gòu)建終身學(xué)習體系。平臺包括注冊登錄、課程概述、課程互動和在線學(xué)習等功能。
(一)課程概述子模塊
該模塊系統(tǒng)的介紹了開放式信息技術(shù)教育平臺中各門課程的相關(guān)情況,其中包括醫(yī)學(xué)類課程沿革、教學(xué)定位與目標、教學(xué)手段與方法、教學(xué)內(nèi)容、課程考核方案、教學(xué)效果與評價、教師隊伍和課程建設(shè)與規(guī)劃。內(nèi)容展示的形式多為課程詳細內(nèi)容的文本文件和圖片。此模塊能完整呈現(xiàn)教學(xué)的設(shè)計,通過對課程全方位的解讀,讓學(xué)習者更了解課程教學(xué)的思路、理念,將所學(xué)知識融會貫通。
(二)課程互動子模塊
課程互動模塊包括教學(xué)活動、討論區(qū)、聯(lián)系我們?nèi)糠止δ堋T摬糠帜苡行С尸F(xiàn)課程的多元培養(yǎng)形式,為醫(yī)學(xué)信息類人才多途徑培養(yǎng)實踐與效果評價提供依據(jù)。該模塊支持管理員和教師上傳資源、發(fā)帖、討論和私信群發(fā)功能,為師、生之間營造了一種良好的學(xué)習和教研氛圍,內(nèi)容展示的形式可以為文字,圖片和視頻等,能有效促進各級用戶之間的互動和交流。
(三)在線學(xué)習子模塊
在線學(xué)習模塊能再現(xiàn)教學(xué)的全過程,包括醫(yī)學(xué)類課程公告、評分標準、課程學(xué)習、在線練習、私信、考試、課件、課程評價和分享功能。該模塊能記錄課程教學(xué)的進度,群發(fā)私信提醒參與課程的學(xué)習者;明確教學(xué)各環(huán)節(jié)的評分標準和細則,為課程考核和認證奠定基礎(chǔ);每部分學(xué)習內(nèi)容提供在線練習、課件下載和分享功能,每門課程都能實現(xiàn)在線考試;各級用戶在平臺互動過程中產(chǎn)生的所有數(shù)據(jù)都能從數(shù)據(jù)庫中導(dǎo)出相關(guān)的excel文件,便于課程后續(xù)的評價和分析。
四、結(jié)束語
文章順應(yīng)開放式教育平臺的發(fā)展和教育信息化模式的變革,提出一種新型課堂體系———開放式醫(yī)學(xué)信息技術(shù)教育平臺,將開放式教育理念和教育模式貫穿于高等醫(yī)藥院校大學(xué)教學(xué)全過程,遵循“前瞻、導(dǎo)向、科學(xué)、可行”的建設(shè)思想,利用Web2.0技術(shù)和計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù),從課程概述、課程資源、課程互動、在線學(xué)習等四個方面闡述基于泛在學(xué)習的教育資源共享信息平臺的實現(xiàn)思路和系統(tǒng)原型,為后續(xù)建立一個網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化、智能化、科學(xué)化相結(jié)合的開放式技術(shù)教育平臺奠定理論基礎(chǔ)。在后續(xù)的教學(xué)改革中,作者計劃將文章所提出的開放式教育平臺應(yīng)用于高等醫(yī)藥院校課程教學(xué)當中,以檢驗這種新型課堂體系在提升學(xué)生的自主學(xué)習能力和實踐動手能力方面的實效。
作者:劉青萍 晏峻峰 周燃犀 周知 瞿昊宇 王林峰 劉東波 單位:湖南中醫(yī)藥大學(xué)管理與信息工程學(xué)院
一、代謝組學(xué)技術(shù)的概念
從一般意義上說,代謝組學(xué)是指通過分析組群中的單個細胞結(jié)構(gòu)、器官、組織或者體液內(nèi)的小分子物質(zhì),對組群指標進行高位檢測和操控處理,利用多元統(tǒng)計學(xué)原理和模式識別的技術(shù)設(shè)備,對細胞體內(nèi)的代謝物質(zhì)進行全面立體的檢查和研究;是一門對某一特定時間段的有機體全部小分子代謝物質(zhì),進行定量和定性解剖處理的學(xué)科。
二、代謝組學(xué)技術(shù)與研究方法
(一)代謝組學(xué)的檢測技術(shù)
1、核磁共振技術(shù)
核磁共振技術(shù)作為檢測有機體機構(gòu)的重要譜學(xué),能夠在自動旋轉(zhuǎn)的原子核的基礎(chǔ)上,依靠核外磁場的引力作用,通過吸收到的輻射波刺激發(fā)生能量跳遷的一種譜學(xué)技術(shù)。其優(yōu)點在于無損害,對檢測的樣品結(jié)構(gòu)不存在破壞性;操作方式多樣化,能夠根據(jù)實際情況變換多種檢測方案,采用不同的實驗方法進行研究;速度較快,能夠在較短的時間內(nèi)得到檢測結(jié)果;富有動態(tài)性,能夠得到較為與時俱進的靈活變動的研究信息。缺點在于檢測的靈敏度不是很高,制約著NMR技術(shù)的發(fā)展。
2、氣相色譜——質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)
從字面上解析,氣相色譜——質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)融合了色譜、質(zhì)譜二者的優(yōu)勢特點,檢測的靈敏度更高、效能更好、分辨率清晰。由于自身的構(gòu)造,需要觀測的主要參數(shù)為毛細管柱的尺寸大小等指標:被檢測樣品通過毛細管柱時,儀器設(shè)備會依據(jù)生物體分子的構(gòu)成性質(zhì)不同而得到分離,各自流入不同的柱子里,記錄下不同時間段里流入柱子里的分子結(jié)構(gòu),然后利用色譜和質(zhì)譜進行檢驗。這樣通過利用氣相色譜——質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù),能夠及時準確地將被檢測樣品實行快速的剝離,然后利用相關(guān)儀器進行檢測和分析處理,最終進行定性分析,記錄研究的結(jié)論。但是氣相色譜——質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)也有自身的局限性,由于在檢測之前需要對樣品結(jié)構(gòu)實行預(yù)備式的衍生化操作工作,在這一過程中需要耗費較多的時間,會因時間的耽擱而使原本的樣品發(fā)生一些微妙的變化,使檢測結(jié)果不真實;同時還有一個缺點在于不能分析某些個大分子代謝物質(zhì)的結(jié)構(gòu)。
3、液相色譜——質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)
液相色譜——質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)把液相色譜作為一個樣本的分離處理系統(tǒng),把質(zhì)譜當做樣本結(jié)構(gòu)的檢測處理系統(tǒng),這樣液質(zhì)聯(lián)用技術(shù)充分發(fā)揮了色譜和質(zhì)譜的優(yōu)勢特色,融于一身。既具備了分離復(fù)雜樣品結(jié)構(gòu)能力強的色譜的優(yōu)勢,又具有了檢測靈敏度高、動態(tài)性強的質(zhì)譜的特點,使這一技術(shù)能夠更好地為疾病監(jiān)測發(fā)揮自己的力量。
(二)代謝組學(xué)研究方法
通常一個比較完整、規(guī)范的代謝組學(xué)檢測程序一般要經(jīng)過收集樣品、處理樣品并進行保存工作;進行儀器的分析和選擇,獲取樣本數(shù)據(jù),進行數(shù)據(jù)的定性和定量的分析和處理;最終進行研究結(jié)果的總結(jié)和歸納,總結(jié)出生物學(xué)意義上的代謝結(jié)論。
三、代謝組學(xué)技術(shù)在醫(yī)學(xué)臨床檢驗中的應(yīng)用
1、代謝組學(xué)技術(shù)與糖尿病、腎病的研究
糖尿病與腎病緊密聯(lián)系,目前進行的DM并發(fā)癥的代謝組學(xué)技術(shù)的研究,更多地涉及腎病,可以借助核磁共振技術(shù)分析DN中小分子代謝物質(zhì)的結(jié)構(gòu),進行剝離處理和分析,如果實驗證明葡萄糖含量和氧化三甲胺的存量在血漿中有上升的趨勢,而多種氨基酸卻在下降,則證明有機體腎存在著病變,為醫(yī)學(xué)臨床診斷和檢測提供了實驗依據(jù)。
2、用于診斷腫瘤
醫(yī)學(xué)專家Odunsi等曾利用氫核磁共振波譜法開創(chuàng)了一個新的醫(yī)學(xué)診斷模型,利用檢測血清上的代謝標志物可以診斷出是否存在皮性卵巢癌的病癥。Corona專家學(xué)者曾利用代謝組學(xué)技術(shù)用于腫瘤方面的診斷研究,發(fā)現(xiàn)了重大的成果,結(jié)果中發(fā)現(xiàn)通過分離檢測能夠分析出不同種類的代謝物質(zhì)分子結(jié)構(gòu),靈敏度和清晰度較高,其中的色氨酸、絲氨酸及其甘油磷脂等為醫(yī)學(xué)中診斷乳腺癌提供了重要的參考依據(jù)。
3、消化系統(tǒng)疾病的檢測
醫(yī)學(xué)家利用氫核磁共振波譜法技術(shù)建立的生物標志體模型,能夠及時、較快速的檢測出有機體是否存在腸炎病癥,進行及早的治療。
四、結(jié)語
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,代謝組學(xué)技術(shù)的研究不斷深入推進,應(yīng)用的領(lǐng)域更加廣泛和普遍,需要不斷開拓其在醫(yī)學(xué)、營養(yǎng)與健康學(xué)、生物學(xué)等學(xué)科上的發(fā)展空間,由于是發(fā)揮代謝組學(xué)技術(shù)在醫(yī)學(xué)檢驗中擁有疾病診斷的重要功能,為人類的生命健康貢獻力量。
作者:張再華 單位:黑龍江省齊齊哈爾市第一機床廠職工醫(yī)院
一、綜合實訓(xùn)課程教學(xué)內(nèi)容的確定
(一)對檢驗崗位能力需求和檢驗項目的調(diào)查。
2013年在浙江省范圍內(nèi)對163家不同類型醫(yī)療機構(gòu)的檢驗工作崗位進行調(diào)研,包括55家三級醫(yī)院、16家二級醫(yī)院、45家社區(qū)醫(yī)院、42家鄉(xiāng)鎮(zhèn)衛(wèi)生院和5家檢驗公司獨立實驗室。對醫(yī)學(xué)檢驗技術(shù)人員應(yīng)必備的專業(yè)知識技能和綜合素質(zhì)能力需求的重要性進行調(diào)查。除寄生蟲檢驗的重要性需求在78.5%之外,其他各課程均在91%以上。同時,被調(diào)查單位對團隊協(xié)作能力和分析問題解決問題能力的重要性需求均在93%以上,說明各單位對工作人員具備這些綜合素質(zhì)和能力的要求越來越高。對這163家單位開展的主要檢驗項目進行調(diào)研(見表2)。除骨髓象檢查外的各主要檢驗項目開展率均在60%以上,三大常規(guī)達到100%。其中二級以上醫(yī)院和獨立實驗室的項目開展率跟社區(qū)醫(yī)院和鄉(xiāng)鎮(zhèn)衛(wèi)生院因定位不同有所區(qū)別,各主要檢驗項目的開展率接近于100%,最低的骨髓象檢查也在86%以上。
(二)教學(xué)內(nèi)容的確定。
根據(jù)調(diào)研結(jié)果,即檢驗崗位對專業(yè)知識技能和綜合素質(zhì)能力的需求和各單位主要檢驗項目的開展情況,組織課程專家、專業(yè)優(yōu)秀課程教師召開課程分析會議,從檢驗專業(yè)優(yōu)秀課程分析出常規(guī)檢驗項目形成教學(xué)內(nèi)容,建立新的課程標準和教學(xué)大綱。教學(xué)內(nèi)容包括:三大常規(guī)、骨髓象檢查、生物化學(xué)檢驗、免疫學(xué)檢驗、微生物檢驗,結(jié)合團隊協(xié)作能力和分析問題解決問題能力的培養(yǎng)。
二、醫(yī)學(xué)檢驗技術(shù)綜合實訓(xùn)室的建立
我校醫(yī)學(xué)檢驗技術(shù)專業(yè)得到中央財政專業(yè)建設(shè)項目和省特色專業(yè)建設(shè)項目的支持建立了醫(yī)學(xué)檢驗技術(shù)綜合實訓(xùn)室。招標購置和醫(yī)院、公司饋贈,配置了一批檢驗儀器設(shè)備:Sysmex-xs1000i全自動血細胞分析儀、FUS-200尿有形成分分析儀和H-800尿干化學(xué)分析儀、ESR-30全自動動態(tài)血沉儀、邁瑞B(yǎng)S-320全自動生化分析儀、DNM-9602自動酶標分析儀、奧林帕斯顯微成像系統(tǒng)、熒光顯微系統(tǒng)等。并安裝了LIS系統(tǒng),把所有的儀器設(shè)備連接,形成一個完整的檢驗實驗室系統(tǒng),從標本接收、項目檢驗、結(jié)果審核到檢驗報告單的輸出打印實現(xiàn)一體化,實現(xiàn)醫(yī)院檢驗科的功能。
三、綜合實訓(xùn)課程教學(xué)方法的確定和實施
(一)教學(xué)方法的確定。
我校醫(yī)學(xué)檢驗技術(shù)綜合實訓(xùn)課程安排在學(xué)生完成專業(yè)課程學(xué)習后、進入畢業(yè)實習前進行。課程30學(xué)時,集中一周以小組為單位開展,訓(xùn)練學(xué)生團隊協(xié)作能力和分析問題解決問題能力。根據(jù)教學(xué)內(nèi)容確定教學(xué)方法,通過臨床病例引導(dǎo),提出醫(yī)院檢驗項目,要求學(xué)生查詢相關(guān)資料以醫(yī)院檢驗順序(提供檢驗項目和標本)為線索進行設(shè)計,按照工作過程整合(復(fù)習實驗原理步驟)、安排項目準備(準備實驗器材試劑)、項目實施(操作過程和注意事項)、項目結(jié)果(實驗結(jié)果和報告)、分析討論(實驗過程的總結(jié)及碰到的問題進行討論)等學(xué)習項目。
(二)課前準備。
綜合實訓(xùn)前一周,準備好若干個病例,經(jīng)篩選的病例要求是能整合包含各專業(yè)課程三個以上檢驗項目,以達到綜合實訓(xùn)的目的。將學(xué)生5人一組分組,每小組為一個團隊分配以不同的病例并提出數(shù)個檢驗項目,各小組學(xué)生一同設(shè)計每個檢驗項目。要求學(xué)生查閱資料,對每一個檢驗項目做好以下知識理論準備:選取正確的檢驗方法、確定檢驗項目的標本類型和標本前處理、檢驗方法的原理、需用到的儀器與試劑、檢驗方法的步驟及注意事項、結(jié)果的判斷、檢驗方法的質(zhì)量控制、正確的結(jié)果報告形式、廢物處理、臨床意義,最后形成紙質(zhì)報告。培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習查閱資料分析問題的能力。
(三)綜合實訓(xùn)課程的開展。
在開展醫(yī)學(xué)檢驗技術(shù)綜合實訓(xùn)課程時,醫(yī)學(xué)檢驗實踐中心所有實驗室和檢驗綜合實訓(xùn)室向?qū)W生全面開放,并有專任指導(dǎo)教師在各自課程的實訓(xùn)室進行指導(dǎo)。每個檢驗項目的實施將模擬臨床檢驗工作的流程展開,由組長安排,各小組成員主要負責某一項工作任務(wù)共同完成:標本的采集和接收,標本的檢測,結(jié)果的分析與審核等工作。整個技能操作嚴格按照《全國臨床檢驗操作規(guī)程》(第三版)進行。如遇到結(jié)果異常,檢驗人員還需對結(jié)果進行分析,如需手工復(fù)查的進行手工復(fù)查。完成該項目的檢驗工作后,各小組根據(jù)檢驗結(jié)果進行綜合分析,完成實驗報告。實訓(xùn)結(jié)束后,教師引導(dǎo)學(xué)生進行分組討論,對檢驗項目的目的和原理、檢驗過程中的注意事項、檢驗結(jié)果的分析進行闡述,對遇到問題如何分析和解決問題進行回答,最后總結(jié)整個綜合實訓(xùn)過程中的經(jīng)驗和收獲。
(四)綜合實訓(xùn)課程的考核。
綜合實訓(xùn)課程的考核以檢驗過程的形成性考核為主,由教師評分和學(xué)生互評相結(jié)合,評分根據(jù)實訓(xùn)的實施由三部分組成:課前準備的紙質(zhì)報告、檢驗項目過程中的規(guī)范操作和處理、檢驗項目完成后的分析和討論。根據(jù)各檢驗項目不同特點,針對檢驗項目操作制定一套檢驗項目評分標準,在訓(xùn)練檢驗綜合能力的同時也不放松對檢驗技能的強化訓(xùn)練。
(五)綜合實訓(xùn)課程的成效。
檢驗綜合實訓(xùn)課程的開展,對照我校醫(yī)學(xué)檢驗技術(shù)專業(yè)2011、2012級兩屆學(xué)生在課程開展前后檢驗技能操作得分,有了顯著提升。并培養(yǎng)了學(xué)生的臨床思維能力和素質(zhì),在實習生、畢業(yè)生中問卷調(diào)查顯示,檢驗綜合實訓(xùn)課程得到了學(xué)生和實習、用人單位充分認可和高度評價。
四、小結(jié)
醫(yī)學(xué)檢驗技術(shù)綜合實訓(xùn)課程的構(gòu)建,將分散于各專業(yè)課程中單個檢驗項目和方法有機結(jié)合起來,不僅培養(yǎng)學(xué)生臨床思維能力和醫(yī)學(xué)檢驗綜合素質(zhì),也對課程教學(xué)和教師素質(zhì)提出了更高的要求。(1)強化訓(xùn)練了學(xué)生的檢驗技能操作水平。檢驗技能操作是醫(yī)學(xué)檢驗技術(shù)人員的根本,檢驗綜合實訓(xùn)課程加強了這方面的訓(xùn)練,并著重強調(diào)技能操作的規(guī)范化。(2)培養(yǎng)學(xué)生的臨床思維能力和對檢驗專業(yè)課程綜合知識的運用。檢驗綜合實訓(xùn)課程模擬臨床檢驗項目的工作流程,訓(xùn)練學(xué)生將本專業(yè)各專業(yè)優(yōu)秀課程的知識及技能綜合運用到臨床檢驗工作中去。(3)提高學(xué)生團隊協(xié)作能力和分析問題解決問題的能力,提升學(xué)生的檢驗綜合素質(zhì)和職業(yè)素養(yǎng)。綜合實訓(xùn)過程中,各小組成員分工合作,共同完成多個檢驗項目的實訓(xùn),培養(yǎng)團隊協(xié)作能力。在實訓(xùn)設(shè)計中,先提出多個檢驗項目,要求學(xué)生查閱資料,分析并統(tǒng)籌安排檢驗項目的開展,鍛煉學(xué)生分析問題解決問題的能力。為從事臨床檢驗工作打下基礎(chǔ)。(4)加強教學(xué)與臨床之間的對接。檢驗綜合實訓(xùn)課程安排在學(xué)生進實習之前,模擬臨床檢驗工作流程,能夠為學(xué)生進臨床實習起到一個適應(yīng)建立SP聯(lián)系網(wǎng)絡(luò),互通有無、共享資源,使之發(fā)揮優(yōu)勢并形成輻射網(wǎng)絡(luò)。綜上所述,OSCE作為一種較全面評價臨床勝任能力的考試模式,具有傳統(tǒng)筆試無法比擬的優(yōu)勢,但在應(yīng)用中也逐漸暴露出一些不足。通過加強對SP的系統(tǒng)培訓(xùn),合理調(diào)整考試設(shè)置,以及進一步改進考試形式等方式,OSCE能夠適用于各種形式、不同要求的考核,從而更好地服務(wù)于我國醫(yī)學(xué)教育及醫(yī)師培訓(xùn)。
作者:沈鑫烽 吳怡春 褚美芬 湯立旦 黃衛(wèi)平 王家學(xué) 單位:浙江醫(yī)學(xué)高等專科學(xué)校
1發(fā)展現(xiàn)狀
繼續(xù)醫(yī)學(xué)教育考核合格已是專業(yè)技術(shù)人員執(zhí)業(yè)注冊、年度考核、技術(shù)職稱晉升等必備條件。繼續(xù)醫(yī)學(xué)教育包括國家、省級繼續(xù)醫(yī)學(xué)項目,發(fā)表科研論文,單位組織的學(xué)術(shù)活動等形式。醫(yī)療衛(wèi)生機構(gòu)可以通過繼續(xù)醫(yī)學(xué)教育項目的申報與舉辦,推廣科技成果,充分帶動學(xué)科培養(yǎng)創(chuàng)新性人才。
2存在問題
2.1思想認識不到位
衛(wèi)生技術(shù)人員的學(xué)習缺乏主動性與積極性,不能形成良好的學(xué)習氛圍。部分學(xué)員認為參加繼續(xù)醫(yī)學(xué)教育只與職稱晉升相關(guān),已晉升到高級職稱或不再愿意繼續(xù)晉升職稱的部分人員,對參加繼續(xù)醫(yī)學(xué)教育熱情度較低。另外,基層醫(yī)院部分在職在崗人員工作繁忙,難以離職離崗學(xué)習,無法滿足送培需求。
2.2學(xué)科發(fā)展不均衡
中西部地區(qū)老、邊、貧地區(qū)較多,區(qū)域、城鄉(xiāng)醫(yī)療衛(wèi)生機構(gòu)發(fā)展不平衡,基層全科醫(yī)學(xué)的培訓(xùn)更顯薄弱;同時,部分新生的邊緣學(xué)科繼續(xù)教育項目開展較為困難,學(xué)科發(fā)展不均衡,繼續(xù)醫(yī)學(xué)教育項目層次結(jié)構(gòu)、專業(yè)結(jié)構(gòu)存在偏科現(xiàn)象,難以滿足全體人員需要。
2.3體系建設(shè)不完善
部分繼續(xù)醫(yī)學(xué)教育方法稍顯陳舊、途徑不多,遠程、網(wǎng)絡(luò)教育等先進的繼續(xù)醫(yī)學(xué)教育手段未被廣泛而規(guī)范使用;培訓(xùn)內(nèi)容的針對性、方式的適宜性、實施的協(xié)調(diào)性與結(jié)果的有效性需要改進;醫(yī)療衛(wèi)生機構(gòu)對繼續(xù)醫(yī)學(xué)教育工作投入不夠,教育經(jīng)費偏低,培訓(xùn)基地與信息化建設(shè)滯后,監(jiān)督管理相對薄弱。
2.4人員配備不充分
部分醫(yī)療衛(wèi)生機構(gòu)無專職繼續(xù)醫(yī)學(xué)教育工作人員或?qū)B毴藛T流動性較大,不熟識相關(guān)政策,導(dǎo)致在項目的實施過程中還存在不夠規(guī)范的現(xiàn)象,如舉辦時的項目名稱與公布的項目名稱不完全相符、學(xué)分管理與登記制度混亂等。繼續(xù)醫(yī)學(xué)教育管理人員缺乏足夠經(jīng)驗、知識,繼續(xù)醫(yī)學(xué)教育管理干部隊伍建設(shè)有待加強。
3發(fā)展建議
3.1優(yōu)化模式,深化改革
集成各類優(yōu)勢資源,構(gòu)建區(qū)域布局合理、專業(yè)覆蓋廣泛,滿足各級醫(yī)療衛(wèi)生人員培訓(xùn)需求的繼續(xù)教育體系。以實際素質(zhì)能力為基礎(chǔ),以崗位勝任能力為優(yōu)秀,有計劃地選派與組織相關(guān)專業(yè)的人員參加內(nèi)容鮮明,具有科學(xué)性、先進性、戰(zhàn)略性與可推廣性的繼續(xù)醫(yī)學(xué)教育學(xué)習,逐步實行各類衛(wèi)生技術(shù)人員的規(guī)范化培訓(xùn);加強構(gòu)筑網(wǎng)絡(luò)化信息平臺,將集中面授與遠程教育相結(jié)合,方便尤其是邊遠地區(qū)農(nóng)村基層衛(wèi)生技術(shù)人員就地學(xué)習;推動繼續(xù)醫(yī)學(xué)教育信息化管理,逐步健全覆蓋城鄉(xiāng)的繼續(xù)醫(yī)學(xué)教育管理與服務(wù)信息化公共平臺,提升繼續(xù)醫(yī)學(xué)教育管理水平。
3.2重點扶持,均衡發(fā)展
通過開展有效的繼續(xù)醫(yī)學(xué)教育活動提高農(nóng)村醫(yī)療衛(wèi)生隊伍素質(zhì)與服務(wù)水平是衛(wèi)生技術(shù)人員隊伍建設(shè)的重要內(nèi)容。均衡繼續(xù)醫(yī)學(xué)教育項目的層次結(jié)構(gòu)、專業(yè)結(jié)構(gòu),特別是提高農(nóng)村、民族地區(qū)與偏遠地區(qū)的教學(xué)質(zhì)量,更好適應(yīng)衛(wèi)生事業(yè)改革與發(fā)展的需要。積極探索符合農(nóng)村基層特別是民族地區(qū)、邊遠貧困地區(qū)農(nóng)村基層實際的繼續(xù)醫(yī)學(xué)教育方式,增強培訓(xùn)的針對性、實用性、便捷性與有效性,使所有農(nóng)村基層衛(wèi)生技術(shù)人員均能參加適合的繼續(xù)醫(yī)學(xué)教育。對基層繼續(xù)醫(yī)學(xué)教育項目的申報、舉辦給予重點扶持,在政策導(dǎo)向與資金安排方面予以重點傾斜,力爭使繼續(xù)醫(yī)學(xué)教育工作重心下移,提高農(nóng)村、民族地區(qū)與偏遠地區(qū)的教學(xué)質(zhì)量,提升全體衛(wèi)生技術(shù)人員的職業(yè)素質(zhì)能力。
3.3完善監(jiān)管,提高效率
適時調(diào)整繼續(xù)醫(yī)學(xué)教育發(fā)展的目標考核、學(xué)分授予等具體政策措施;建立培訓(xùn)、質(zhì)量控制與監(jiān)管機制,嚴格對培訓(xùn)的針對性、科學(xué)性與有效性監(jiān)督管理;加強對繼續(xù)醫(yī)學(xué)教育管理人員法規(guī)、政策與管理知識的培訓(xùn),組織繼續(xù)醫(yī)學(xué)教育科學(xué)研究,支持繼續(xù)醫(yī)學(xué)教育工作的交流與合作,學(xué)習先進工作經(jīng)驗,提高管理效率與水平。
3.4保質(zhì)保量,穩(wěn)步提升
完善繼續(xù)醫(yī)學(xué)教育培訓(xùn)體系,設(shè)立一批形式多樣、水平較高的繼續(xù)醫(yī)學(xué)教育基地,全面開展繼續(xù)醫(yī)學(xué)教育工作。鼓勵優(yōu)秀衛(wèi)生技術(shù)人才承擔繼續(xù)醫(yī)學(xué)教育的教學(xué)工作,強化年輕衛(wèi)生技術(shù)人員終身學(xué)習的理念,為其自覺參與醫(yī)學(xué)終身教育奠定基礎(chǔ),為促進衛(wèi)生事業(yè)發(fā)展提供人力資源保障。
作者:楊麟 何劍 單位:四川省醫(yī)療衛(wèi)生技術(shù)咨詢所 川北醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院
一、發(fā)展現(xiàn)狀及存在問題
理論課教學(xué)一般采用大班授課,以教師為中心,學(xué)生參與課堂教學(xué)的機會相對較少,課后學(xué)習也以復(fù)習課堂內(nèi)容及相關(guān)知識為主。目前國內(nèi)大中型(三甲及以上)醫(yī)院、高等醫(yī)學(xué)院校及科研機構(gòu)中醫(yī)學(xué)檢驗專業(yè)本科生及研究生已基本飽和,但市縣級以下醫(yī)院仍以大中專學(xué)歷專業(yè)人員為主;醫(yī)療器械生產(chǎn)、營銷及技術(shù)支持行業(yè)對檢驗本科生的需求量較小;四年制檢驗專業(yè)的本科生不能報考國家執(zhí)業(yè)醫(yī)師資格考試,不能轉(zhuǎn)向臨床、口腔、預(yù)防等專業(yè),畢業(yè)生的去向主要是中小醫(yī)院、血站或疾控中心的臨床檢驗機構(gòu)。
二、改革思路
1.以就業(yè)為導(dǎo)向,增加培養(yǎng)方向。
目前,我國輸血、病理及其相關(guān)行業(yè)的技術(shù)人員任職前大多未接受專業(yè)教育,他們絕大多數(shù)來自檢驗科及臨床相關(guān)科室,而醫(yī)學(xué)院校關(guān)于輸血和病理的教學(xué)內(nèi)容很少,相關(guān)知識和技能主要來源于實際工作中積累的經(jīng)驗和非系統(tǒng)的培訓(xùn),學(xué)生對輸血醫(yī)學(xué)和病理技術(shù)的認識已不能適應(yīng)輸血醫(yī)學(xué)和病理學(xué)的飛速發(fā)展及臨床工作需要,急需醫(yī)學(xué)院校培養(yǎng)一大批高學(xué)歷的輸血醫(yī)學(xué)和病理技術(shù)專業(yè)人才。濰坊醫(yī)學(xué)院醫(yī)學(xué)檢驗技術(shù)專業(yè)充分利用自身的資源與優(yōu)勢,以臨床檢驗方向為主體,增加輸血技術(shù)、病理檢驗這兩個培養(yǎng)方向,以提高學(xué)生就業(yè)能力,拓展就業(yè)渠道,力求探索出適合地方高等醫(yī)學(xué)院校的輸血技術(shù)和病理檢驗人才的教育模式。
2.以精品課程和考試平臺為依托,建立網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源庫。
精品課程建設(shè)是教學(xué)質(zhì)量的重要標志,以優(yōu)秀課程為中心,整合優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源已經(jīng)成為提高教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。濰坊醫(yī)學(xué)院醫(yī)學(xué)檢驗學(xué)系在已有的《分子生物學(xué)檢驗技術(shù)》和《臨床免疫學(xué)檢驗技術(shù)》兩門省級精品課程基礎(chǔ)上,積極構(gòu)建醫(yī)學(xué)檢驗技術(shù)專業(yè)精品課程群,將課程群的大綱、PPT課件、教學(xué)視頻等資源上傳至校園網(wǎng)服務(wù)器,建立課程群網(wǎng)上平臺,并嘗試與學(xué)生在線交流與答疑。同時,通過制作專業(yè)課的網(wǎng)絡(luò)考試平臺,建立形成性評價機制。每學(xué)完一個章節(jié),讓學(xué)生先自測,再集體測試,教師根據(jù)測試結(jié)果確定下一階段的學(xué)習任務(wù)與速度,讓學(xué)生循序漸進地掌握預(yù)定的教學(xué)內(nèi)容。
3.更新教學(xué)理念,豐富教學(xué)手段和教學(xué)方法。
教學(xué)理念是影響教學(xué)質(zhì)量的重要因素。濰坊醫(yī)學(xué)院醫(yī)學(xué)檢驗學(xué)系組織全體教師觀摩學(xué)習各種先進的課堂教學(xué)方法與教學(xué)手段,充分利用現(xiàn)有的資源調(diào)動學(xué)生的主觀能動性。如在《臨床微生物學(xué)檢驗》課程中實施PBL教學(xué)模式,以問題為基礎(chǔ),小組討論為主要方式,促進學(xué)生將理論與實踐有機結(jié)合;采用啟發(fā)式和討論教學(xué)法,結(jié)合案例分析或病例分析,鼓勵學(xué)生發(fā)表自己的意見和看法,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維;在專業(yè)課教學(xué)中試行教師邊教、學(xué)生邊學(xué)邊做的教學(xué)模式,促進理論與實踐的融會貫通。
4.建立實驗、實訓(xùn)、實習三位一體的技能培訓(xùn)體系。
醫(yī)學(xué)檢驗技術(shù)專業(yè)的專業(yè)課程強調(diào)學(xué)生的動手操作能力,實驗教學(xué)學(xué)時占課程總學(xué)時的50%,因此,實驗教學(xué)的效果是影響教學(xué)質(zhì)量的重要因素。濰坊醫(yī)學(xué)院醫(yī)學(xué)檢驗學(xué)系進一步完善基礎(chǔ)檢驗、微生物學(xué)檢驗、顯微互動等專業(yè)實驗室,安裝多媒體實驗教學(xué)系統(tǒng),使形態(tài)學(xué)教學(xué)更加豐富形象。加大實驗室開放力度,提高儀器利用率,為學(xué)有余力的學(xué)生提供練習平臺。同時,建立醫(yī)學(xué)檢驗實訓(xùn)中心,根據(jù)職業(yè)崗位需求和臨床工作的實用性技術(shù),遴選100項實驗技能,按難易程度分配到每個學(xué)期,并開設(shè)檢驗技能課程,進行專業(yè)的指導(dǎo)培訓(xùn)。課程結(jié)束時對每項技能進行嚴格考核,合格者頒發(fā)合格證書,并且每年舉行專業(yè)技能大賽,為獲獎?wù)哳C發(fā)榮譽證書。挑選大型三甲醫(yī)院作為臨床實習基地,提高臨床教師實習帶教水平,并拓展北京、上海等地三甲醫(yī)院作為實習基地,以滿足不同學(xué)生的實習和就業(yè)需求。
5.以重點實驗室為平臺,培養(yǎng)學(xué)生科研創(chuàng)新能力,促進產(chǎn)學(xué)研結(jié)合。
濰坊醫(yī)學(xué)院臨床檢驗診斷學(xué)實驗室是山東省“十二五”高校重點實驗室,學(xué)校附屬醫(yī)院檢驗科為省級臨床重點專科、市級重點學(xué)科,科研氛圍濃厚,堅持“以科研帶動教學(xué),以教學(xué)促進科研”。鼓勵教師與企業(yè)聯(lián)合開展科研項目,企業(yè)提供資金,學(xué)校教師提供技術(shù)支持;鼓勵教師課題組吸收一部分有興趣的學(xué)生參與科學(xué)研究,讓學(xué)生進入實驗室充當教學(xué)和科研實驗助手,充分挖掘?qū)W生潛力,培養(yǎng)學(xué)生的科研意識;挑選適合醫(yī)學(xué)檢驗技術(shù)專業(yè)本科生的科研課題,遴選中級以上職稱教師擔任指導(dǎo)教師,學(xué)生自愿報名參與,組成科研小組,撰寫課題申請書競標,中標者在規(guī)定時間內(nèi)完成開題、實驗、結(jié)題等程序。學(xué)生在參與研究過程中不僅提高了動手和創(chuàng)新能力,也被激發(fā)了科研發(fā)展?jié)撃埽瑸轫樌_展科研設(shè)計和論文寫作奠定了堅實的基礎(chǔ)。
6.形成人文與醫(yī)學(xué)相融合的教育模式。
醫(yī)學(xué)人文教育能夠提高醫(yī)學(xué)生的人文素質(zhì)和科學(xué)素質(zhì)。學(xué)生不僅要有熟練的臨床技能,而且要有良好的職業(yè)道德,在今后的職業(yè)生涯中踐行人文關(guān)懷。將人文教育融入醫(yī)學(xué)專業(yè)課程,既可以豐富枯燥的醫(yī)學(xué)專業(yè)知識,拓寬醫(yī)學(xué)生的知識面,又能培養(yǎng)學(xué)生的人文精神及職業(yè)道德。另外,開展豐富多彩的校園文化活動,舉辦人文講座和讀書活動也是人文教育的一種重要方式。濰坊醫(yī)學(xué)院每年舉辦“科技文化活動月”“科技、文化、衛(wèi)生三下鄉(xiāng)”等豐富多彩的校園文化活動,學(xué)生自愿參加各種社團組織。2013年開始,學(xué)院定期舉辦濰醫(yī)大講堂,邀請社會各界專家學(xué)者講學(xué),講學(xué)內(nèi)容廣泛新穎,切入社會熱點,營造了濃厚的人文氛圍,是課堂教學(xué)的有益補充。醫(yī)學(xué)檢驗學(xué)系開展“我讀經(jīng)典”活動,并長期堅持,將集體統(tǒng)一組織和自主學(xué)習相結(jié)合,讓學(xué)生更多地接觸經(jīng)典原著,培養(yǎng)讀書的習慣和能力。
三、結(jié)語
濰坊醫(yī)學(xué)院醫(yī)學(xué)檢驗學(xué)系自2014年開始逐步推行醫(yī)學(xué)檢驗技術(shù)專業(yè)培養(yǎng)模式的改革,下一步將對授課教師和受試學(xué)生進行問卷調(diào)查以及通過實驗技能考核、專業(yè)課程考試等方式,了解人才培養(yǎng)模式改革的效果,發(fā)現(xiàn)實施過程中存在的主要問題,組織專家討論(包括學(xué)校、用人單位、實習單位等)以及畢業(yè)生反饋等方式,初步確定一套符合學(xué)校實際的醫(yī)學(xué)檢驗技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)實施方案,為完善人才培養(yǎng)體系提供理論支撐和現(xiàn)實依據(jù)。
作者:李猛 單位:濰坊醫(yī)學(xué)院
1專業(yè)建設(shè)當前存在的問題
醫(yī)學(xué)檢驗技術(shù)專業(yè)是較年輕的臨床醫(yī)學(xué)專業(yè),相比其他臨床醫(yī)學(xué)教育體系,存在較多需規(guī)范和完善之處。目前主要表現(xiàn)在以下方面:
1.1課程設(shè)置
①課程體系設(shè)置中注重專業(yè)教育,人文素質(zhì)教育、醫(yī)德醫(yī)風教育相對薄弱。②檢驗醫(yī)學(xué)相關(guān)臨床課程設(shè)置求廣求全、培養(yǎng)重點不突出。③專業(yè)必修課程過多,學(xué)科交叉、崗位需要的選修課程和專題講座極少。④課本教學(xué)、課堂講授為主要方式,教學(xué)網(wǎng)絡(luò)化與數(shù)字化水平低下。⑤課程體系由5年制“醫(yī)學(xué)士”改為4年制“理學(xué)士”,原有課程體系明顯不適合現(xiàn)教學(xué)需要。
1.2實驗教學(xué)
①檢驗專業(yè)實驗課程存在設(shè)備陳舊、利用率低,管理水平差。②注重理論課程學(xué)習,對臨床實驗教學(xué)和管理關(guān)注不足。③實驗課教學(xué)偏重教材知識講授,科研精神與科研能力等創(chuàng)新性能力培養(yǎng)不足。④實驗教學(xué)內(nèi)容與臨床實際應(yīng)用脫節(jié),與現(xiàn)代醫(yī)學(xué)檢驗發(fā)展現(xiàn)狀脫節(jié)。
1.3實踐教學(xué)
①實踐教學(xué)管理松散,專業(yè)技能培養(yǎng)方式落后。②未及時與實踐教育基地溝通,不能及時了解實習同學(xué)思想動態(tài)。③因為實習基地師資、管理水平不同,實踐教學(xué)效果存在明顯差異。
1.4前、后期教師缺乏交流
進行基礎(chǔ)課教學(xué)的前期教師缺少機會接觸臨床,對醫(yī)學(xué)理論知識在臨床實踐中的具體應(yīng)用缺乏一定的了解和實踐;來自醫(yī)院進行實踐教學(xué)的后期教師教學(xué)經(jīng)驗相對不足,在教學(xué)方法、語言組織能力等方面存在一定的缺陷。
2檢驗專業(yè)建設(shè)的初步嘗試
針對培養(yǎng)方案調(diào)整,以及存在的問題,我們在借鑒兄弟單位經(jīng)驗基礎(chǔ)上,進行專業(yè)建設(shè)的改革,主要在課程體系與教材、教師隊伍、實驗教學(xué)中心、實踐教學(xué)基地建設(shè)等進行一些有益的嘗試,取得一定的經(jīng)驗。
2.1課程與教材建設(shè)
①課程體系建設(shè):醫(yī)學(xué)檢驗技術(shù)專業(yè)作為教育部教學(xué)改革試點,培養(yǎng)目標和時間均有改變。如何培養(yǎng)出能滿足社會需求的醫(yī)學(xué)檢驗應(yīng)用型人才?我們對已有的教學(xué)資源進行有效整合,對現(xiàn)有課程體系教學(xué)進行改革,以專業(yè)課貼近臨床實際應(yīng)用為目的,突出臨床應(yīng)用型專業(yè)課建設(shè)。例如利用現(xiàn)有省級精品課程———《生物化學(xué)》、《醫(yī)學(xué)免疫學(xué)》和校級精品課程———《人體寄生蟲學(xué)》,以及省級教學(xué)團隊———人體寄生蟲學(xué)教學(xué)團隊、醫(yī)學(xué)免疫學(xué)教學(xué)團隊,省級實驗實訓(xùn)教學(xué)中心———病原生物學(xué)實驗教學(xué)示范中心等課程建設(shè)時,突出醫(yī)學(xué)檢驗技術(shù)專業(yè)的特點,以達到打造成醫(yī)學(xué)檢驗精品專業(yè)課目的;專業(yè)課程教學(xué)以基礎(chǔ)學(xué)院和臨床學(xué)院教師共同擔當,利用各自教學(xué)特長,取長補短,切實達到理論與應(yīng)用相結(jié)合,保證教學(xué)工作與臨床實際應(yīng)用相一致。加強教學(xué)改革工作,將臨床醫(yī)學(xué)各相關(guān)學(xué)科內(nèi)容合并成《臨床醫(yī)學(xué)概要》進行講授,即保證學(xué)時不足與臨床課程教學(xué)任務(wù)過重的矛盾,又滿足學(xué)生對臨床醫(yī)學(xué)知識了解的需要,取得良好的教學(xué)效果。同時我們加大人文科學(xué)素質(zhì)、心理健康教育,在思政類課程中組織開展各種社會實踐活動,讓學(xué)生們走出校門,到社會去積累經(jīng)驗;積極有步驟開展教學(xué)改革,將專業(yè)課程建設(shè)成為網(wǎng)絡(luò)課程或在線網(wǎng)絡(luò)課程,建設(shè)網(wǎng)絡(luò)課程專題網(wǎng)站,開展基于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)手段的改革。②教材建設(shè):各級部門重視教材的建設(shè),學(xué)校教務(wù)部門設(shè)教材建設(shè)專項經(jīng)費,積極支持和鼓勵檢驗技術(shù)專業(yè)各學(xué)科教師參與教材的編著工作。本專業(yè)多名教授近年以來編寫出版了多部規(guī)劃教材,在已有的編寫基礎(chǔ)上,現(xiàn)正組織編寫適合醫(yī)學(xué)技術(shù)發(fā)展的專業(yè)教材或講義,滿足教學(xué)工作需要。
2.2教師隊伍建設(shè)
①建設(shè)有特色的教學(xué)團隊:a.建設(shè)一支素質(zhì)高、業(yè)務(wù)強、務(wù)實、創(chuàng)新、凝聚力強的教學(xué)團隊是學(xué)科建設(shè)的重點。我們的師資隊伍建設(shè)以“三高一強”(學(xué)歷高、職稱高、綜合素質(zhì)高、實踐教學(xué)能力強);結(jié)構(gòu)(年齡結(jié)構(gòu)、職稱結(jié)構(gòu)、學(xué)歷結(jié)構(gòu))合理、質(zhì)量優(yōu)良、創(chuàng)新精神強、專兼結(jié)合、一專多能的“具有創(chuàng)新性和應(yīng)用型”兼顧的教師隊伍為目標。b.培養(yǎng)教師樹立崇高理想和激勵奮斗目標。堅持以教育思想觀念改革為先導(dǎo),以專業(yè)教學(xué)改革為優(yōu)秀,鼓勵教師教學(xué)進行教學(xué)改革,以學(xué)科建設(shè)為重點,注重提高教學(xué)質(zhì)量和科研水平;開設(shè)專業(yè)選修課和1-2門雙語教學(xué)專業(yè)課,努力把醫(yī)學(xué)檢驗專業(yè)打造成有特色的專業(yè)。c.重視科學(xué)管理,突出“以人為本”。建立一套教學(xué)、科研、特殊貢獻在內(nèi)的團隊管理制度和工作量化考核指標體系,努力營造積極和諧、公正合理評價體系的團隊內(nèi)部環(huán)境,提高團隊整體精神面貌,建立公平、公正、公開的評價體系;加大獎懲力度,體現(xiàn)在晉升、晉級、年度考核之中。②完善教學(xué)管理工作,建立相應(yīng)規(guī)章制度:a.完善《教學(xué)管理工作手冊》,實施教師考核記錄、集體備課記錄、講課講座記錄、教學(xué)會議記錄、授課試講記錄。b.加強教學(xué)督導(dǎo),提高教學(xué)質(zhì)量,由相關(guān)專業(yè)領(lǐng)導(dǎo)和教授組成校、院、教研室三級教學(xué)質(zhì)量指導(dǎo)、監(jiān)督小組配合學(xué)校教學(xué)督導(dǎo)組進行教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控,并開展教師之間、學(xué)生對教師的授課評價活動,保證專業(yè)教學(xué)工作有章可循,維護教學(xué)工作的嚴肅性。c.不斷完善教學(xué)計劃,學(xué)生實綱的修訂;嚴格按照教學(xué)計劃完成教學(xué)任務(wù),鼓勵深化教學(xué)改革;在教務(wù)部門指導(dǎo)下不定期舉辦教學(xué)計劃修訂會議,不斷完善不足之處。d.加強學(xué)生實習的管理,完善《醫(yī)學(xué)檢驗專業(yè)實習考核制度》,每年不少于兩次教學(xué)實習檢查。e.完善學(xué)生畢業(yè)論文的工作規(guī)程,修訂和規(guī)范一套完整的畢業(yè)論文實施與管理體系,嚴格要求學(xué)生完成畢業(yè)論文,規(guī)范學(xué)生畢業(yè)論文的完成過程,包括選題原則、查閱文獻,開題報告、中期檢查、簽署指導(dǎo)老師意見、審閱人意見和答辯情況記錄等;
3實驗實訓(xùn)教學(xué)中心建設(shè)
醫(yī)學(xué)檢驗實驗教學(xué)中心建設(shè)包含兩個實驗平臺,分別為醫(yī)學(xué)檢驗形態(tài)學(xué)和機能學(xué)實驗室。形態(tài)學(xué)實驗室主要服務(wù)于檢驗醫(yī)學(xué)微生物、臨床基礎(chǔ)檢驗、骨髓細胞學(xué)、染色體檢查等形態(tài)學(xué)實驗教學(xué)。機能學(xué)實驗室主要負責生物化學(xué)檢驗,免疫學(xué)檢驗、分子生物學(xué)、分子遺傳學(xué)等相關(guān)專業(yè)課的實驗教學(xué)。實驗教學(xué)中心擔負培養(yǎng)檢驗專業(yè)學(xué)生基本實驗技能、獨立分析問題和解決問題的能力,形成檢驗專業(yè)基礎(chǔ)實驗、專業(yè)實驗和探索性實驗三個層次有機結(jié)合、協(xié)調(diào)發(fā)展、具有一定特色的開放性專業(yè)實驗教學(xué)中心。選擇性的開展一些新方法、新技術(shù)的實驗項目,即滿足檢驗醫(yī)學(xué)實驗教學(xué)需要,又加強學(xué)生的綜合分析能力培養(yǎng);培養(yǎng)學(xué)生基本的科研能力。添置貼近臨床實際的現(xiàn)代化實驗設(shè)備:購置貼近臨床實際使用的現(xiàn)代化實驗設(shè)備,如全自動生化分析儀、全自動五分類血液檢測儀、PCR儀、尿液分析儀、自動血培養(yǎng)儀、全自動細菌鑒定儀、流式細胞儀等。為配合檢驗專業(yè)教學(xué)的需要,打破原來依附于教研室的實驗室管理舊模式,建立檢驗實訓(xùn)教學(xué)示范中心,促進實驗室工作整體水平的提高,推動了實驗室的管理、建設(shè)和發(fā)展;將實驗儀器集中組成儀器實驗室,集中管理和使用。制定合理的措施,做到既能提高儀器的使用率,滿足教學(xué)科研使用要求,又能有效維持儀器的安全完好。建設(shè)相關(guān)網(wǎng)頁:利用計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)平臺,介紹實驗中心所擁有的儀器設(shè)備的性能、配置,為廣大的師生員工提供全天候的科研教學(xué)平臺。構(gòu)建基于檢驗課程內(nèi)容的“虛擬實驗室”,改善學(xué)生對實驗內(nèi)容的理解和掌握,并為學(xué)生進行探索性實驗及自主設(shè)計實驗提供虛擬化平臺。
4實踐教學(xué)基地建設(shè)
加強與實習醫(yī)院的合作,促進實踐教學(xué)基地建設(shè):①通過加強與實習醫(yī)院的合作,發(fā)揮好學(xué)校的主導(dǎo)作用,促進醫(yī)學(xué)檢驗專業(yè)臨床教學(xué)基地的建設(shè)。定期召開實習醫(yī)院領(lǐng)導(dǎo)、主管部門、各帶教臨床教師參加的現(xiàn)代教育思想的講座,更新教育觀念。②規(guī)范教學(xué)管理,組織開展教學(xué)管理業(yè)務(wù)講座或座談會進行現(xiàn)場指導(dǎo);每年按照學(xué)校統(tǒng)一安排,到實習醫(yī)院進行教學(xué)檢查;不定期進行教學(xué)抽查,加強與實習單位和帶教教師溝通,及時了解學(xué)生情況。③強化醫(yī)學(xué)檢驗專業(yè)畢業(yè)實習質(zhì)量,在臨床教學(xué)基地遴選出一批具有副高以上職稱,能完成對同學(xué)進行業(yè)務(wù)指導(dǎo)的教師擔任實習同學(xué)的導(dǎo)師。同時,根據(jù)實習學(xué)生的反饋意見,結(jié)合檢驗技術(shù)的發(fā)展,不斷地更新實綱和實習手冊中的內(nèi)容,使學(xué)生能夠?qū)W到更多的檢測項目和檢測技術(shù)。實行導(dǎo)師指導(dǎo)下的畢業(yè)設(shè)計和撰寫論文:①加強學(xué)生畢業(yè)論文的規(guī)范化管理工作并不斷改革。規(guī)定每屆本科學(xué)生實習階段必須在導(dǎo)師指導(dǎo)下完成一篇畢業(yè)論文并參加答辯。②在臨畢業(yè)實習前一個學(xué)期,配合文獻綜述課程,要求學(xué)生掌握課題文獻查找方法、綜述撰寫格式、開題并進行科學(xué)研究的步驟,論文撰寫的正確格式,為學(xué)生在實習階段開展初步科學(xué)研究和撰寫論文打下良好的基礎(chǔ)。③規(guī)范畢業(yè)論文實施與管理體系,如選題原則、查閱文獻,開題報告、中期檢查、簽署指導(dǎo)老師意見、審閱人意見和論文答辯情況等,并制訂了畢業(yè)論文管理條例,論文成績作為實習成績的一部分納入學(xué)生成績單。④強化畢業(yè)論文管理過程。為防止出現(xiàn)論文抄襲的現(xiàn)象,每篇論文進行上網(wǎng)核對檢查。⑤組成專家組負責學(xué)生論文審核和答辯。專家根據(jù)學(xué)生的論文完成的內(nèi)容、課題相關(guān)綜述、論文質(zhì)量、答辯等情況,現(xiàn)場提出問題,考察學(xué)生回答問題的能力,可以評價學(xué)生畢業(yè)論文完成的質(zhì)量,按照評分標準評分,記入成績。
5小結(jié)
我校醫(yī)學(xué)檢驗技術(shù)專業(yè)自2012起即招收4年制學(xué)生,經(jīng)過近年專業(yè)建設(shè),醫(yī)學(xué)檢驗教學(xué)團體取得多項成果,其中獲批校、省級教學(xué)改革項目5項,大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目4項,編寫教材和講義5本,發(fā)表教學(xué)研究論文17篇、科學(xué)研究論文100余篇,獲得教學(xué)成果3項,獲得國家、省級科研課題18項等,這些成果為今后培養(yǎng)出有特色的醫(yī)學(xué)檢驗專門人才和學(xué)科進一步發(fā)展打下了堅實的基礎(chǔ)。醫(yī)學(xué)檢驗專業(yè)具有多學(xué)科理論交叉和應(yīng)用性強的特點,醫(yī)學(xué)檢驗作為近年新開專業(yè),完善人才培養(yǎng)方案,創(chuàng)新實驗教學(xué)體系、建設(shè)實踐教學(xué)基地;改革傳統(tǒng)的醫(yī)學(xué)檢驗教學(xué)模式勢在必行;成立有完整邏輯、能激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新思維、培養(yǎng)出能適應(yīng)未來人才需求、獨立的實踐課程體系十分必要。培養(yǎng)能適應(yīng)21世紀國家經(jīng)濟建設(shè)與社會發(fā)展需要的、具有國際競爭能力的高素質(zhì)創(chuàng)新型醫(yī)學(xué)人才是醫(yī)學(xué)檢驗檢驗改革的主要方向和目標。
作者:浦春 馮鋼 武其文 黃麗珠 張鵬 黃建軍 單位:皖南醫(yī)學(xué)院臨床檢驗診斷學(xué)教研室
一、非計算機專業(yè)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)課程教學(xué)中缺少面向應(yīng)用的問題
(一)教學(xué)目標定位不準,學(xué)習內(nèi)容紛雜、主線不清
非計算機專業(yè)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)教學(xué)存在照搬計算機專業(yè)教學(xué)程式,忽視專業(yè)特點的現(xiàn)象。教材一味擇權(quán)威、“高大全”,內(nèi)容覆蓋廣,重、難點多,專業(yè)術(shù)語繁雜、抽象。教學(xué)目標制定盲目攀高,面向理論,缺少實踐內(nèi)容等問題。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是一門交叉學(xué)科,涵蓋、涉及的知識面廣。若無選擇、無著重點、無針對性,忽略教學(xué)目標與今后職業(yè)應(yīng)用的關(guān)系,會造成學(xué)生望而卻步,產(chǎn)生厭學(xué)情緒。更有甚者,許多內(nèi)容未必用得到,勢必造成教學(xué)內(nèi)容豐富,學(xué)生所獲實用知識甚少的尷尬局面。偏離了“著眼應(yīng)用重視需求”這條教學(xué)目標主線。
(二)理論與實踐脫節(jié),實驗拘于步驟
教學(xué)過程存在理論與實驗分離的現(xiàn)象。單純的理論傳授使學(xué)生無感性認識,實驗操作時無所適從。以教師為主導(dǎo),學(xué)生被動接受知識的教學(xué)模式抑制了學(xué)生的自主潛能,削弱了學(xué)習興趣。實驗內(nèi)容單調(diào)、重視步驟,缺乏理論與實驗銜接,缺少實驗內(nèi)容與實際應(yīng)用結(jié)合。理論與實驗的分離遏制了網(wǎng)絡(luò)技術(shù)教學(xué)的發(fā)展,嚴重影響了教學(xué)質(zhì)量。拘泥于步驟的實驗方法束縛了學(xué)生的主觀能動性,有悖于“學(xué)生為中心”、“問題為中心”等先進的教學(xué)理念,不利于學(xué)生應(yīng)用能力和科學(xué)思維能力的培養(yǎng)。
二、醫(yī)學(xué)信管專業(yè)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用能力的培養(yǎng)
在缺少本專業(yè)教學(xué)模式、經(jīng)驗借鑒的情況下,針對教學(xué)中存在的問題及現(xiàn)狀,幾年來,經(jīng)過反復(fù)摸索、改革、實踐,在教學(xué)方式和方法上,針對信管專業(yè)教學(xué)得到了一些經(jīng)驗。
(一)教學(xué)目標主線定位明確
教學(xué)目標的定位要緊密結(jié)合專業(yè)培養(yǎng)目標,以提高專業(yè)技術(shù)的應(yīng)用能力為教學(xué)目的,以專業(yè)需求為依據(jù),強調(diào)實用性,實效性。重視應(yīng)用能力的培養(yǎng),有的放矢、學(xué)以致用。教學(xué)目標確定基于教學(xué)目的,教學(xué)目標定位應(yīng)考慮學(xué)生未來職場應(yīng)用的需要,考慮所學(xué)內(nèi)容能否充分運用到實際工作中。結(jié)合辦學(xué)條件、性質(zhì)、教授對象,認真分析、實踐、總結(jié),從章節(jié)到總體構(gòu)成進行綜合科學(xué)評價,得出符合自己專業(yè)的教學(xué)內(nèi)容體系。內(nèi)容體系要隨信息化進程同步革新,這是個不斷總結(jié)、研究、調(diào)整、實踐、再總結(jié)周而往復(fù)的漸進過程。
(二)教學(xué)要突出應(yīng)用,內(nèi)容明晰
教學(xué)目標的準確定位是確保教學(xué)效果最優(yōu)化的基礎(chǔ),把握內(nèi)容組成結(jié)構(gòu)是決定教學(xué)基本內(nèi)涵的重要環(huán)節(jié),不能機械式照搬,更不能盲目模仿。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)由原理及應(yīng)用兩部分組成,前者側(cè)重理論基礎(chǔ),后者是基于理論的設(shè)計、配置、開發(fā)應(yīng)用等實踐性內(nèi)容。針對本專業(yè)特點,緊密結(jié)合應(yīng)用需求,遵循確定的教學(xué)目標,充分對知識體系進行全面分析、認真設(shè)計,研究制定出課程的內(nèi)容體系和教學(xué)方法。排除輕視應(yīng)用,注重理論,或迷信應(yīng)用,忽視理論的現(xiàn)象。理論、實驗相輔相成,互為支撐,合理組織理論及實驗內(nèi)容,不能偏廢。從實際應(yīng)用需求著手,使學(xué)生既具備一定的理論素養(yǎng),又擁有較強的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用能力。圍繞教學(xué)目標組織教學(xué)內(nèi)容。依據(jù)內(nèi)容體系結(jié)構(gòu),優(yōu)化、精練教學(xué)內(nèi)容,合理分配,科學(xué)取舍。制定出適合本專業(yè)教學(xué)目標,注重理論、實踐密切結(jié)合的教學(xué)內(nèi)容綱要。
(三)以應(yīng)用為目的,培養(yǎng)科學(xué)思維,改革教學(xué)方法及教學(xué)手段
改革教學(xué)方法,摒棄教條、照搬書本的陳舊教學(xué)模式。探索適合本專業(yè)學(xué)生接受能力、科學(xué)思維的教學(xué)手段。以啟發(fā)、引導(dǎo)、師生互動為主要途徑,采用適宜本課程教學(xué)的“問題為中心”、“任務(wù)驅(qū)動”等廣為推崇的教學(xué)方法,達到理想的教學(xué)效果。
1.理論與實驗交叉教學(xué),解決理論、實踐脫節(jié)問題。
網(wǎng)絡(luò)技術(shù)理論、實驗密不可分,兩者平行且交融。理論是實驗的基礎(chǔ),實驗是加深對理論認識、應(yīng)用的有效途徑,是理論聯(lián)系實際、培養(yǎng)、提高動手能力的重要平臺。采用理論、實驗交叉教學(xué)效果明顯。所謂“交叉”指對某些內(nèi)容理論、實驗交互進行。該方法保證了理論與實驗內(nèi)容的有效銜接。對教學(xué)內(nèi)容有目的、條理化組織,將理論與實踐內(nèi)容合理分配。對關(guān)鍵原理性內(nèi)容教師現(xiàn)場演示講解,學(xué)生同步操作,以實驗事實說明理論原理。涉及到與理論相關(guān)聯(lián)的應(yīng)用實時進行操作驗證,在感性認知的基礎(chǔ)上掌握理論內(nèi)容,加深學(xué)生對所學(xué)知識的理解。實踐表明,交叉教學(xué)方法可充分提高有關(guān)教學(xué)內(nèi)容的效果。合理采用模擬實驗環(huán)境,可在有限課時內(nèi)達到事半功倍。如,對TCP/IP體系各層實現(xiàn)原理,通過包捕獲軟件進行有關(guān)分析,理解報文的組成及協(xié)議層間的相互關(guān)系。再如,網(wǎng)絡(luò)設(shè)計中,在模擬環(huán)境下用多種拓撲結(jié)構(gòu)實現(xiàn)設(shè)定功能,比較各種方法的優(yōu)劣,了解網(wǎng)絡(luò)設(shè)計優(yōu)化的概念等。
2.依內(nèi)容特點,引“問題為中心”教學(xué),培養(yǎng)科學(xué)思維方法。
根據(jù)教學(xué)內(nèi)容特點,有針對性地采用“問題為中心”的教學(xué)方法。“問題”教學(xué)優(yōu)勢已日漸凸顯,成革除傳統(tǒng)教學(xué)弊端的手段之一。將課程所含知識,轉(zhuǎn)化為解決實際應(yīng)用的問題。針對實際應(yīng)用,以提出、分析、解決問題為線索,以啟發(fā)、引導(dǎo)的方式進行教學(xué),使學(xué)生在探索解決問題的思維活動中掌握知識,提高專業(yè)科學(xué)思維意識。圍繞教學(xué)知識點,對優(yōu)秀內(nèi)容以問題構(gòu)造情境。如,介紹TCP/IP體系結(jié)構(gòu)內(nèi)容時,用“tcp/ip協(xié)議的各層數(shù)據(jù)包結(jié)構(gòu)及其關(guān)系”提出要解決的問題,帶著問題進入學(xué)習過程,繼而通過對數(shù)據(jù)包分析,引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)IC-MP、OSFP等協(xié)議無傳輸層協(xié)議包,產(chǎn)生“為什么”的疑問。教師分析歸納、實驗演示,學(xué)生同步操作,清楚了類似協(xié)議在網(wǎng)絡(luò)層結(jié)束向上傳輸?shù)木売伞C靼琢藢娱g包結(jié)構(gòu)的關(guān)系及構(gòu)成。創(chuàng)設(shè)問題情境,學(xué)生參與其中,體現(xiàn)了學(xué)生的重要地位。對問題的處理,增加了學(xué)生的問題意識,激發(fā)了學(xué)習潛能,培養(yǎng)了學(xué)習興趣。通過歸納分析,總結(jié)規(guī)律,培養(yǎng)了學(xué)生對網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的科學(xué)思維方法。
3.以“任務(wù)驅(qū)動法”營造應(yīng)用情境,激發(fā)學(xué)習主動性。
對設(shè)計類型實驗采用“任務(wù)驅(qū)動”教學(xué)法。以任務(wù)為主線,學(xué)生為主角,教師設(shè)計出體驗實踐的任務(wù)情境。如,基于實驗總體目標,將內(nèi)容劃分成典型的單元“任務(wù)”,優(yōu)秀內(nèi)容融入具體的案例和任務(wù)中,通過對“任務(wù)”的執(zhí)行完成預(yù)定目標。該方法利于培養(yǎng)學(xué)生分析、解決問題及彼此協(xié)作的能力。改變了傳統(tǒng)實驗單調(diào)、注重步驟的弊端,創(chuàng)建了以學(xué)施教、學(xué)生主動參與、自主協(xié)作的新型教學(xué)模式。以局域網(wǎng)設(shè)計為例,教師結(jié)合綜合案例,模擬企業(yè)級局域網(wǎng)作為基礎(chǔ)項目,按邏輯劃為單元任務(wù)。諸如,Ip子網(wǎng)、vlan設(shè)計;靜態(tài)路由、動態(tài)路由區(qū)域設(shè)計;訪問控制,基于網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層區(qū)域流量及安全限制;邊界路由的NAT轉(zhuǎn)換;匯聚設(shè)備上的DHCP配置等任務(wù)。學(xué)生圍繞與現(xiàn)實情況類似的單元任務(wù),以角色身份帶著真實的“任務(wù)”進入完全情景化的虛擬環(huán)境。“身臨其境”增加了任務(wù)感,通過分析解決面臨的問題,加深了對網(wǎng)絡(luò)設(shè)計過程的了解,開闊了視野,強化網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用技能。在完成“任務(wù)”的過程中,教師提供解決問題的線索,將網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計思想融入實驗中,營造討論、交流合作的氛圍。學(xué)生面對實際應(yīng)用案例,積極、主動地應(yīng)用所學(xué)知識分析、解決實際問題,采用自己認為最佳的途徑得出解決問題的方法。單元“任務(wù)”的完成,更能激發(fā)學(xué)生的求知欲,形成感知心智活動的良性循環(huán)。隨著各個單元任務(wù)的完成,伴隨接踵而來的成就感,更加提高了學(xué)習興趣。最后,回首完成的所有任務(wù),相當于一個較全面的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計項目,這時的成功喜悅是不言而喻的,這將大大增強學(xué)生的學(xué)習自信心。“任務(wù)驅(qū)動”為學(xué)生思考、探索、發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)新提供了開放的空間,培養(yǎng)了學(xué)生分析問題、解決問題、相互協(xié)作的能力,開拓了主動創(chuàng)新的意識,培養(yǎng)了科學(xué)思維的良好習慣。
4.采用模擬仿真教學(xué),增強實踐應(yīng)用能力。
針對網(wǎng)絡(luò)設(shè)備相對短缺,硬件網(wǎng)絡(luò)實驗環(huán)境效率低下,學(xué)生缺少實踐機會的狀況,對部分實驗采用模擬軟件仿真教學(xué)方法。由于其對物理環(huán)境模擬的真實性,具有仿真程度高,使用過程方便,交互性好,對硬件要求低等優(yōu)點,成為網(wǎng)絡(luò)實驗的重要手段。極大地促進了教學(xué)方法的優(yōu)化,充分提高了網(wǎng)絡(luò)技術(shù)教學(xué)的效果和效率。在應(yīng)用模擬環(huán)境的教學(xué)中,可即時模擬演示應(yīng)用操作內(nèi)容,學(xué)生同步進行實踐,達到即學(xué)即用的效果。有機地將理論與實踐統(tǒng)一起來。教學(xué)實踐表明,這種教學(xué)方式效率高,節(jié)省開支,有較好的教學(xué)效果。模擬仿真方法打破了傳統(tǒng)教學(xué)模式,開創(chuàng)了課堂教學(xué)的新形式,解決了傳統(tǒng)教學(xué)模式下理論、實驗難以交叉進行教學(xué)的難題。網(wǎng)絡(luò)模擬仿真環(huán)境可以實現(xiàn)具有一定規(guī)模的真實網(wǎng)絡(luò)環(huán)境,在此平臺進行實驗,可以滿足大多數(shù)的實驗需求。在網(wǎng)絡(luò)設(shè)計實驗中,它克服了網(wǎng)絡(luò)物理環(huán)境下拓撲不易改動,實驗用時過長、不夠靈活等諸多缺點,大大提高了網(wǎng)絡(luò)實驗效率。在課時有限的情況下,可以達到事半功倍的效果。仿真模擬環(huán)境增強了學(xué)生應(yīng)用動手能力,為學(xué)生進行網(wǎng)絡(luò)實踐,培養(yǎng)專業(yè)應(yīng)用技能提供了良好的條件。仿真模擬教學(xué)方式,充分發(fā)揮了教師的主觀能動性,積極探索實驗教學(xué)新方法。力求營造出高效、良好的教學(xué)實驗環(huán)境。結(jié)合“任務(wù)驅(qū)動”、“問題為中心”的教學(xué)方法,使實驗教學(xué)內(nèi)容更加豐富、充實。由于模擬軟件的易操作性、便利性,不受時間、空間的限制,使學(xué)生在課外進行實踐成為可能。有效開展課外教學(xué)實踐,設(shè)定課外實訓(xùn)項目,增強學(xué)生對網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的實際操作能力。通過模擬教學(xué),我們對“教學(xué)環(huán)境職業(yè)化、教學(xué)環(huán)節(jié)情景化、教學(xué)手段現(xiàn)代化”的教學(xué)理念有了更進一步的理解。
三、結(jié)語
總之,針對醫(yī)學(xué)信息管理專業(yè)的特點,對網(wǎng)絡(luò)技術(shù)教學(xué)進行多方面研究、改良、實踐,旨在提高網(wǎng)絡(luò)技術(shù)教學(xué)質(zhì)量,加強對學(xué)生網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用能力及科學(xué)思維方法的培養(yǎng)。實踐證明,網(wǎng)絡(luò)技術(shù)教學(xué)的改革,充分提高了學(xué)生的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用能力,大大提高了網(wǎng)絡(luò)技術(shù)教學(xué)質(zhì)量。
作者:常沛 趙建偉 單位:內(nèi)蒙古醫(yī)科大學(xué)計算機信息學(xué)院
1開設(shè)校外檢驗儀器實訓(xùn)課的必要性
1.1實踐教學(xué)模式陳舊
醫(yī)學(xué)檢驗技術(shù)專業(yè)實踐教學(xué)一直沿襲“基礎(chǔ)實驗→專業(yè)技能訓(xùn)練→臨床見習→畢業(yè)實習”教學(xué)模式進行,實踐教學(xué)以校內(nèi)實驗、實訓(xùn)為主,缺少與行(企)業(yè)的聯(lián)系與互動。
1.2實驗教學(xué)內(nèi)容滯后
當代醫(yī)學(xué)檢驗已遠不是一桿槍(刻度吸管)、一門炮(顯微鏡)的時代,取而代之的是操作自動化、技術(shù)現(xiàn)代化和方法標準化的時代。然而,由于受到條件的限制,臨床檢驗新設(shè)備和新的檢驗技術(shù)在臨床應(yīng)用后,很長一段時間內(nèi)不能被納入教學(xué)內(nèi)容。
1.3校內(nèi)實訓(xùn)基地建設(shè)滯后
醫(yī)學(xué)檢驗技術(shù)專業(yè)校內(nèi)實訓(xùn)基地建設(shè),一直按照課程為基礎(chǔ)設(shè)計教學(xué)實訓(xùn)室,通常為生化檢驗實訓(xùn)室、免疫學(xué)檢驗實訓(xùn)室、微生物學(xué)檢驗實訓(xùn)室、臨床基礎(chǔ)檢驗實訓(xùn)室和血液學(xué)檢驗實訓(xùn)室等。實訓(xùn)室功能單一,缺乏醫(yī)學(xué)檢驗職場氛圍,教學(xué)儀器設(shè)備更新速度慢,明顯落后于醫(yī)院檢驗科。這些都導(dǎo)致學(xué)生在進入實習崗位時對自動化儀器的使用及維護不能熟練掌握、融入角色慢等問題。
2檢驗儀器實訓(xùn)的改革與實踐
2.1開展崗位調(diào)研
2010年我們就浙江省各級各類醫(yī)院檢驗科大型儀器配置情況以及對檢驗儀器使用與維護重要性的評價開展了調(diào)研。調(diào)研單位共165家,收回有效調(diào)查問卷163份。其中三級醫(yī)院55家,二級醫(yī)院16家,城市社區(qū)衛(wèi)生服務(wù)中心45家,鄉(xiāng)鎮(zhèn)衛(wèi)生院42家,獨立實驗室5家。
2.1.1大型檢驗儀器配置情況
五分類血細胞分析儀、尿干式化學(xué)分析儀、尿沉渣自動分析儀、全自動血凝儀、全自動生化分析儀、血氣分析儀、酶標儀、免疫發(fā)光分析儀以及微生物鑒定藥敏分析系統(tǒng)在二級及以上醫(yī)院配置情況達80%以上。
2.1.2對檢驗儀器使用與維護重要性的評價
調(diào)研結(jié)果表明:90%及以上被調(diào)查者認為檢驗儀器使用和維護對醫(yī)學(xué)檢驗技術(shù)專業(yè)很重要或重要,應(yīng)作為醫(yī)學(xué)檢驗技術(shù)人員必備的專業(yè)技能。
2.2實施過程
根據(jù)上述調(diào)研結(jié)果,結(jié)合醫(yī)學(xué)檢驗技術(shù)專業(yè)實踐中心現(xiàn)狀,在充分聽取專業(yè)建設(shè)指導(dǎo)委員會專家意見的基礎(chǔ)上,我們將專業(yè)優(yōu)秀課程中有關(guān)大型檢驗儀器實訓(xùn)內(nèi)容進行整合,確定檢驗儀器實訓(xùn)內(nèi)容。將五分類血細胞分析儀、尿干式化學(xué)分析儀、尿沉渣自動分析儀、全自動血凝儀、全自動生化分析儀、血氣分析儀、酶標儀、免疫發(fā)光分析儀以及微生物鑒定藥敏分析系統(tǒng)作為實訓(xùn)重點。2011年與杭州5家醫(yī)院按照“院中校”的理念建設(shè)緊密型校外實訓(xùn)基地,通過集體備課的形式,共同制訂校外檢驗儀器實訓(xùn)教學(xué)大綱,統(tǒng)一教學(xué)方法,通過聯(lián)合命卷統(tǒng)一實訓(xùn)考核評價標準。
2.2.1實訓(xùn)安排
在第四學(xué)期的第15周安排為期一周的校外檢驗儀器實訓(xùn)。通過一周的校外檢驗儀器實訓(xùn),要求學(xué)生初步熟悉和了解檢驗常用儀器如血細胞分析儀、尿液分析儀、尿液沉渣儀、全自動血凝儀、全自動生化分析儀、酶標儀、全自動細菌鑒定儀等儀器的工作原理、操作方法、試劑參數(shù)、質(zhì)量控制、維護保養(yǎng)及注意事項等內(nèi)容。上述教學(xué)過程,全部由臨床一線骨干教師通過集中講授、分組示教以及實戰(zhàn)演練等形式完成。校外檢驗儀器實訓(xùn)總學(xué)時為30學(xué)時,其中集中講授11學(xué)時,分組(6人/組)示教19學(xué)時。
2.2.2總結(jié)及考核
每次實訓(xùn)結(jié)束后,臨床一線教師對檢驗常用儀器的工作原理、操作方法、試劑參數(shù)、質(zhì)量控制、維護保養(yǎng)及注意事項等進行總結(jié)。為了更好地了解學(xué)生對檢驗儀器實訓(xùn)內(nèi)容的掌握情況,以試卷形式完成考核。試卷由5家校外實訓(xùn)基地聯(lián)合命題,其中客觀性試題占75%,主觀性試題占25%。考核內(nèi)容主要為常用檢驗儀器有關(guān)的基本原理和操作方法,如自動生化分析儀常用的分析方法有哪些?尿沉渣分析儀標記參數(shù)和定量參數(shù)分別有哪些?目前醫(yī)院使用的主流血培養(yǎng)儀型號是什么?其檢測原理主要是什么?等等。
3效果
為了解在校學(xué)生校外檢驗儀器實訓(xùn)效果,我們對2012級醫(yī)學(xué)檢驗技術(shù)專業(yè)174位學(xué)生進行了問卷調(diào)查,本次調(diào)查共收到有效問卷167份。絕大部分學(xué)生肯定了我們的改革,認為校外檢驗儀器實訓(xùn)內(nèi)容安排合理,與專業(yè)理論非常銜接,對掌握專業(yè)理論知識很有幫助;而且通過這次實訓(xùn),知道了醫(yī)院檢驗科整個檢驗流程,熟悉了一些大型檢驗儀器的操作流程,了解了大型檢驗儀器的維護對檢驗結(jié)果的重要性。實訓(xùn)過程中帶教老師隨時向?qū)W生滲透質(zhì)量控制對檢驗醫(yī)學(xué)工作的重要意義,這對培養(yǎng)和提高學(xué)生的質(zhì)量意識、誠信意識等專業(yè)必備的職業(yè)素質(zhì)都有很大幫助。從2011年開始,醫(yī)學(xué)檢驗技術(shù)專業(yè)已經(jīng)連續(xù)4屆(2009級-2012級)22個班級637人參加了校外檢驗實訓(xùn),取得了良好的教學(xué)效果。學(xué)生一進入實習崗位就能很快進入角色,深受實習單位好評。通過近2年畢業(yè)生訪談得知,校內(nèi)所學(xué)的專業(yè)技能和崗位實際應(yīng)用比較銜接,能迅速適應(yīng)崗位要求,因此,這項改革得到了用人單位的肯定。
4小結(jié)
校外檢驗儀器實訓(xùn),充分利用行業(yè)的優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源,不僅解決了學(xué)校教學(xué)中大型儀器昂貴難以更新的難題;同時實現(xiàn)課堂與職場的無縫對接,提高教學(xué)效果,凸顯職業(yè)能力培養(yǎng),從而切實提高學(xué)生的崗位適應(yīng)力。在真實的工作環(huán)境、職業(yè)氛圍中,能更好地培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)態(tài)度、職業(yè)道德和職業(yè)能力。我們的實踐表明,通過一周的校外檢驗儀器實訓(xùn),不僅開拓了學(xué)生的視野,使學(xué)生了解臨床檢驗實際工作過程,而且加強了實踐教學(xué)與臨床實踐的緊密聯(lián)系,實現(xiàn)了教學(xué)與臨床的“零距離”對接,同時,為學(xué)生順利走上實習崗位打下了良好的基礎(chǔ)。盡管我們的改革已經(jīng)取得了一定的成績,但在今后的教學(xué)中還需要不斷完善。(1)校外檢驗儀器實訓(xùn)雖然有統(tǒng)一的教學(xué)大綱,但缺少統(tǒng)一的實訓(xùn)教材;(2)由于要在短短的一周時間內(nèi)完成臨床檢驗、血液學(xué)檢驗、生化檢驗、免疫學(xué)檢驗及微生物學(xué)檢驗的相關(guān)儀器實訓(xùn),而且每家實訓(xùn)基地需要承擔一個班級的實訓(xùn),只能以試卷形式完成考核。今后如何進行檢驗儀器實訓(xùn)操作考核,以便更加客觀地評價學(xué)生掌握的情況等,需要我們進一步加大校院合作的力度,使這項改革日趨完善,以更好地培養(yǎng)高素質(zhì)技能型醫(yī)學(xué)檢驗技術(shù)人才。
作者:褚美芬 吳怡春 單位:浙江醫(yī)學(xué)高等專科學(xué)校
1醫(yī)學(xué)工程技術(shù)現(xiàn)狀及人力資源狀況
(1)人員嚴重短缺。
根據(jù)《河北省醫(yī)療衛(wèi)生機構(gòu)醫(yī)學(xué)裝備管理實施辦法》第2章第8條“醫(yī)學(xué)工程技術(shù)人員與床位的配比不少于1:200”的規(guī)定,6家三甲級醫(yī)院共有床位15000張,應(yīng)配備醫(yī)工人員75名,實有32名,只占規(guī)定人數(shù)42.7%。其中人員最短缺的醫(yī)院醫(yī)工人員只有2名,僅占規(guī)定人數(shù)的16%。人員的短缺使分工不細,常常一個人負責多方面的工作,只能在繁重的工作中,疲于應(yīng)付,沒有時間去鉆研新業(yè)務(wù),學(xué)習新知識。因此,技術(shù)含量較低,只能維修一些小設(shè)備和基礎(chǔ)設(shè)備,工作效率不高。
(2)專業(yè)人員少,職稱普遍不高。
在32名醫(yī)工人員中,有高級職稱的僅6人,占總?cè)藬?shù)的18.7%;醫(yī)學(xué)工程專業(yè)畢業(yè)的有18人,占總?cè)藬?shù)的56%,其他的都是從后勤部門調(diào)配過來的或者是部隊復(fù)員轉(zhuǎn)業(yè)人員,當中也包括沒有任何學(xué)歷的電工、機修工等。這些人員雖能掌握某一方面、某一專業(yè)的實踐知識,但因缺乏必要的基礎(chǔ)理論,缺少跟蹤先進醫(yī)學(xué)工程技術(shù)的潛能,致使技術(shù)單一,發(fā)展后勁不足,難以具備維修大型儀器設(shè)備所需要的技術(shù)能力。
(3)從業(yè)人員年齡老化,結(jié)構(gòu)不合理。
在32名從業(yè)人員中,年齡<35歲的,僅有7人,占總?cè)藬?shù)的21.8%。容易出現(xiàn)人才斷檔現(xiàn)象。
(4)維修手段落后,設(shè)施不完善。
由于醫(yī)院長期以來對醫(yī)學(xué)工程技術(shù)不重視,致使技術(shù)手段落后,設(shè)備陳舊。現(xiàn)在大多數(shù)醫(yī)院給醫(yī)學(xué)工程技術(shù)部門配備的工具非常簡陋,基本上是鉗子、螺絲刀加萬用表,在維修過程中多數(shù)是憑借個人經(jīng)驗來判斷故障所在。隨著醫(yī)療設(shè)備的集成化、模塊化、計算機程度越來越高,很多設(shè)備使用了大規(guī)模集成電路、貼片元件、多層電路板等元器件,單靠這樣的維修設(shè)備和個人經(jīng)驗已遠不能適應(yīng)實際需要了。三甲級醫(yī)院的情況已不容樂觀,其他醫(yī)院的情況更糟。綜上所述,石家莊地區(qū)醫(yī)院的醫(yī)學(xué)工程技術(shù)人力資源短缺,技術(shù)水平低,不能有效地保證醫(yī)療設(shè)備的安全運行。
2形成現(xiàn)狀的原因
(1)醫(yī)院對醫(yī)學(xué)工程技術(shù)工作重視程度不夠。
大多數(shù)醫(yī)院“重采購,輕醫(yī)工”,領(lǐng)導(dǎo)層往往把提高經(jīng)濟效益作為主要目標,認為采購管理人員能夠帶來直接的經(jīng)濟收益,可以給醫(yī)院節(jié)約大量資金,而醫(yī)學(xué)工程技術(shù)工作既需要人力,又需要財力,工作成效還不明顯,還不如請廠家或第三方維修更方便快捷。因此,常把其當做后勤班組來管理,對醫(yī)工人員的培養(yǎng)、使用、晉升、工資待遇等方面都不夠重視,使醫(yī)工人員產(chǎn)生了強烈的不平等感。另外,醫(yī)院也沒有很好的激勵機制,干多干少一個樣,干好干壞一個樣,嚴重挫傷了醫(yī)工人員的積極性。
(2)優(yōu)秀的醫(yī)學(xué)工程技術(shù)人才流失嚴重。
目前醫(yī)學(xué)裝備市場發(fā)展迅速,醫(yī)療器械公司(含醫(yī)療器械維修公司)如雨后春筍般地冒了出來,據(jù)不完全統(tǒng)計,石家莊市每年新增此類公司達200家之多,因此,需要大量的專業(yè)人才。他們可以提供更為優(yōu)厚的條件,比如高出醫(yī)院幾倍的薪酬,提供更多學(xué)習、進修甚至出國深造的良好機會等。醫(yī)院內(nèi)外待遇的強烈反差,造成了醫(yī)院很多優(yōu)秀的醫(yī)學(xué)工程技術(shù)人才的流失。
(3)醫(yī)學(xué)工程市場的激烈競爭。
隨著醫(yī)療設(shè)備市場競爭的白熱化,各生產(chǎn)廠家對售后工作的重視程度越來越高,再加上眾多第三方維修公司的加入,使醫(yī)學(xué)工程市場逐漸規(guī)范和成熟,他們有高素質(zhì)的維修隊伍、完善的工作制度、合理的獎懲機制、維修響應(yīng)時間快、維修價格也趨于合理。而醫(yī)院的很多醫(yī)工人員沒有危機意識,缺乏學(xué)習新知識和新技術(shù)的動力和精神,工作懈怠、服務(wù)態(tài)度差、技術(shù)水平低。因此,很多醫(yī)院寧愿選擇廠家或第三方維修公司,也不愿意多增加醫(yī)工人員。
3對策
(1)醫(yī)院領(lǐng)導(dǎo)要高度重視醫(yī)學(xué)工程技術(shù)工作。
醫(yī)院領(lǐng)導(dǎo)應(yīng)該清楚地認識到,很多醫(yī)療設(shè)備雖然都能使用,但是否符合國家規(guī)定的使用標準,它的參數(shù)、功能等是否符合要求,僅僅靠出了故障找廠家或第三方公司維修,是解決不了所有問題的,要想徹底解決只能靠醫(yī)院自己的醫(yī)工隊伍。因此,醫(yī)工人員理應(yīng)成為醫(yī)院建設(shè)中一支不容忽視的技術(shù)生力軍。醫(yī)院領(lǐng)導(dǎo)要重視部門建設(shè)、學(xué)科的發(fā)展和人員的培養(yǎng),盡快改變醫(yī)學(xué)工程技術(shù)落后的局面。要改變目前的局面,醫(yī)院應(yīng)該做好以下幾點工作:①配備足額的專業(yè)人員,使他們可以細化分工,實施精細化管理。在配備人員時,要盡量選擇高學(xué)歷、高能力的醫(yī)學(xué)工程技術(shù)專業(yè)人員,同時要注重人員梯隊建設(shè)和培養(yǎng),不可急于求成;②加大資金投入,配備先進的維修設(shè)備和質(zhì)控設(shè)備。要學(xué)會用質(zhì)量控制設(shè)備檢測日常使用的醫(yī)療設(shè)備參數(shù)、功能等是否符合規(guī)定的要求;③重視醫(yī)工人員的繼續(xù)教育和再培訓(xùn)。醫(yī)院應(yīng)將醫(yī)學(xué)工程技術(shù)做為一門專業(yè)學(xué)科來發(fā)展,使其享有同臨床醫(yī)技科室一樣的地位,在教育和培訓(xùn)方面與醫(yī)護人員一視同仁,給他們提供足夠的學(xué)習、進修和參加各種專業(yè)技術(shù)培訓(xùn)機會,以提高醫(yī)工人員的技術(shù)水平和管理水平;④提高待遇,建立健全激勵機制。醫(yī)工人員服務(wù)于臨床,要求隨叫隨到并且快速準確地解決問題,技術(shù)含量高、工作壓力大,醫(yī)院應(yīng)該提高他們的收入,并在職稱晉升、人才使用與培養(yǎng)等方面予以照顧。同時通過崗位職責、勞動績效、勞動態(tài)度、技能等指標對他們進行動態(tài)考核,并與待遇掛鉤,以加強工作責任心,充分調(diào)動工作積極性。
(2)醫(yī)工人員要加強自身素質(zhì)修養(yǎng),提升在醫(yī)院中的地位。
首先醫(yī)工人員要有危機意識、競爭意識、服務(wù)意識。在當前醫(yī)工市場的激烈競爭中,如果沒有過硬的技術(shù)和較強的管理能力,最終會被淘汰。在日常工作中,急醫(yī)護人員之所急,想醫(yī)護人員之所想,多與臨床醫(yī)護人員接觸,多為醫(yī)院利益著想。其次,要努力提高自身素質(zhì)。刻苦學(xué)習和鉆研新知識、新技術(shù),努力探索醫(yī)學(xué)工程技術(shù)的新方法。在工作中不斷總結(jié)經(jīng)驗教訓(xùn),做到能發(fā)現(xiàn)問題,并有能力解決問題。這樣,既提高了自身素質(zhì),也提高醫(yī)工人員在醫(yī)院的地位。
作者:王保林 單位:河北醫(yī)科大學(xué)第三醫(yī)院醫(yī)療設(shè)備處
1實驗診斷技術(shù)的現(xiàn)狀
隨著交叉學(xué)科的興起與發(fā)展,不同學(xué)科技術(shù)的有機融合不斷形成嶄新的混合型技術(shù),如化學(xué)與電學(xué)技術(shù)的結(jié)合產(chǎn)生了化學(xué)傳感器檢驗技術(shù).光學(xué)與電磁學(xué)技術(shù)的結(jié)合產(chǎn)生了流式分析技術(shù),等等。為了便于介紹和了解,應(yīng)將醫(yī)學(xué)實驗診斷技術(shù)進行合理的分類。但是,混合型新技術(shù)的出現(xiàn),使得眾多實驗診斷技術(shù)難以按某種單技術(shù)原理進行分類。由于同一原理可建立多種不同技術(shù)。而不同的原理又可建立類似的技術(shù),用于解決相同的問題,因此,目前實驗診斷技術(shù)分類比較困難。
2實驗診斷具體方法
2.1實驗診斷前的準備工作
首先實驗診斷技術(shù)人員必須提高自己的知識水平,不斷學(xué)習,鉆研專業(yè)技能,經(jīng)常去醫(yī)院了解醫(yī)學(xué)發(fā)展動態(tài),以便使教學(xué)與臨床實踐緊密結(jié)合,從而獲得更多、更新的知識。其次,上課前要熟悉每個實驗的目的、要求、試劑配制、用具的準備、提前預(yù)示,以掌握實驗診斷的全過程和預(yù)計可能出現(xiàn)的問題。例如,微生物基礎(chǔ)實驗課中如果標本制作的結(jié)構(gòu)不清楚、不典型、染色模糊、有人工假象,那么學(xué)生觀察起來則很吃力,不能獨立找到所要了解和掌握的結(jié)構(gòu)內(nèi)容。還有在進行細菌生化鑒定方面實驗時,如果沒有進行預(yù)示,不知道細菌培養(yǎng)生長的情況如何,實驗診斷中出現(xiàn)的問題就很難給學(xué)生解釋,這就必然影響學(xué)生的實驗情緒,影響實驗診斷結(jié)果。因此實驗診斷前的準備工作至關(guān)重要。
2.2運用實驗診斷教學(xué)方案
傳統(tǒng)的教學(xué)模式往往是教師牽著學(xué)生的鼻子走,多以“滿堂灌”方式指導(dǎo)進行實驗,故導(dǎo)致學(xué)生有依賴心理,不動腦思考,對實驗診斷過程及結(jié)果不甚明傳統(tǒng)的教學(xué)模式往往是教師牽著學(xué)生的鼻子走,多以“滿堂灌”方式指導(dǎo)學(xué)生進行實驗,故導(dǎo)致學(xué)生有依賴心理,不動腦思考,對實驗診斷過程及結(jié)果不甚明了,從而使整個實驗課效果不理想。近年來,我們在教學(xué)中開展了綜合性實驗診斷教學(xué),即學(xué)生獨立設(shè)計和完成一次實驗,教師只提供必要的器材和試劑,提出實驗診斷技術(shù)要求和操作事項。
2.3做好實驗診斷的考核方法
以往實驗成績的考核,過分依賴報告的優(yōu)劣,導(dǎo)致學(xué)生不注重實驗過程,片面追求實驗結(jié)果的正確性和實驗報告的篇幅與整潔程度,嚴重制約了對學(xué)生綜合素質(zhì)的培養(yǎng),導(dǎo)致學(xué)生對實驗課的不重視,不當回事。近幾年我們將實驗課獨立出來,成為單獨的一門課后,學(xué)生普遍重視起來,提高了他們對實驗的重視程度,調(diào)動了他們學(xué)習的積極性,保證了成績評定的客觀和公正、提高了實驗的教學(xué)效果。
3展望
發(fā)展基于需求。隨著人們對疾病防治及保健概念的轉(zhuǎn)變,醫(yī)學(xué)實驗診斷技術(shù)也必然向著相應(yīng)的方向發(fā)展。同時由于相關(guān)技術(shù)的不斷突破,必然促使醫(yī)學(xué)實驗診斷技術(shù)的加速發(fā)展。在未來的幾十年內(nèi),醫(yī)學(xué)實驗診斷技術(shù)將會達到:①個性化和自主化為主的家庭或個人健康偵監(jiān)。為達到此目的,將促使兩類產(chǎn)品的出現(xiàn):家用簡便型檢驗儀器和即用型檢測試劑材料。前者的形式可能是多探頭、多功能衣帽、床、柜,甚至鏡子、拐杖、手表等,后者的形式則可能是筆、紙、滴瓶、塑料卡片等。此類產(chǎn)品使人們可以自主檢查、了解自身的某些生理或生化指標;②醫(yī)院以綜合生理功能監(jiān)測室和組合指標化學(xué)分析室的模式服務(wù)患者。只要人進入綜合功能監(jiān)測室,受檢后即可得出形態(tài)學(xué)檢查結(jié)果。再由化學(xué)組合指標檢測進行印證,最終得到確診,即醫(yī)院的實驗診斷技術(shù)主要用于完成疾病的明確診斷。家庭或個人所需的實驗診斷技術(shù)主要用于完成對健康指標、疾病狀況的跟蹤和療效評價。
4結(jié)論
總之,未來的醫(yī)學(xué)實驗診斷技術(shù)將使人能夠全程了解自身的健康情況。你穿著的衣服可能就是多功能的監(jiān)護衣,可實時監(jiān)測、記錄或顯示你的各項生理參數(shù)。梳妝臺可能就是功能完善的體層掃描影像系統(tǒng),你在梳妝時就可以順便觀察一下自己各個臟器的形態(tài)及功能狀況,一旦發(fā)現(xiàn)異常,即可通過在線咨詢得到指導(dǎo),及時采取防治措施。多數(shù)疾病若能在臨床前期或亞臨床狀態(tài)時被發(fā)現(xiàn),均可通過適當?shù)纳钫{(diào)理而治愈。而無需吃藥、打針或手術(shù)。所以,從一定意義上講,今后的醫(yī)學(xué)實驗診斷可能比醫(yī)學(xué)治療更重要。
一、資料與方法
1.一般資料:
隨機抽取于2010年7月在我院乙肝治療的40例感染性疾病患者,年齡分布為35~55歲。調(diào)查的40例患者均為感染性疾病患者,全身均無系統(tǒng)性疾病和藥物過敏史。患者需要進行采血、化驗等輔助檢查。現(xiàn)將40例感染性疾病患者隨機分為實驗組和對照組,實驗組人數(shù)20人,男11人、女9人,對照組人數(shù)20人,男10人、女10人。分組完全按照隨機分組的方法來進行分組,不考慮年齡、性別及疾病。顯示結(jié)果具有統(tǒng)計學(xué)意義。
2.納入和評價標準:
納入標準:年齡在35~55歲的感染性疾病患者;沒有免疫缺陷等疾病、智力正常、自然狀況一切正常;排除標準:存在感覺功能缺陷;先天性的疾病;高血壓等。
3.方法:
實驗組采用生物芯片技術(shù)對感染性疾病的患者進行檢測,對照組采用傳統(tǒng)檢測方法對患者進行檢測,即常規(guī)的ELISA檢測。兩組的用藥方法用量相同。對照組:傳統(tǒng)檢測法;實驗組:生物芯片技術(shù)檢測法,根據(jù)對感染性疾病病毒的敏感度進行評價。
4.效果評價標準:
觀察檢測感染患者病毒的靈敏度作為評估標準。5.統(tǒng)計學(xué)處理:采集到的數(shù)據(jù)采用SPSS15.0軟件進行統(tǒng)計學(xué)分析,百分率(%)表示計數(shù)資料,定性資料的比較采用χ2檢驗,成組設(shè)計的t檢驗用于組間比較,當P<0.05時,可認為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
二、結(jié)果
數(shù)據(jù)顯示P值小于0.05,表示調(diào)查結(jié)果具有統(tǒng)計學(xué)意義,即表明生物芯片技術(shù)對感染性疾病的患者檢測效果優(yōu)于傳統(tǒng)檢測法。
三、討論
感染性疾病主要是由病毒和細菌引起的。除了理解感染性疾病的發(fā)病機制之外,臨床上通過檢測病毒/細菌其相應(yīng)的免疫標志物在人體中的存在,對病因診斷與治療意義重大,但傳統(tǒng)檢測的方法,如ELISA費用較高。由于生物芯片技術(shù)的引進,大大增強了對疾病的治療與檢測的效率。由乙肝病毒(HBV)、丙肝病(HCV)引起的病毒性肝炎是全世界主要的公共健康問題。生物芯片技術(shù)能夠同時檢測出不同的HCV抗體。與ELISA技術(shù)相比具有較高的敏感性和特異性;且易操作、低成本,非常適用于體外HCV抗體的檢測。Duan等用納金免疫擴增和銀染為基礎(chǔ)構(gòu)建的蛋白芯片可以同時快速地檢測HBV和HCV的相應(yīng)抗體HBsAb、HBeAb、HBcAb和HCVAb,而且不存在交叉反應(yīng),結(jié)果與ELISA檢測的結(jié)果無顯著差異。而且芯片技術(shù)引入光學(xué)生物傳感器技術(shù),突破了常規(guī)ELISA技術(shù)所采用的底物顯色方法。Ivanov等首次應(yīng)用IAsys+雙通道光學(xué)生物傳感芯片,記錄固定在生物傳感芯片上的抗HBs單抗與血清樣本中的HBsAg的相互作用,從而對乙型肝炎表面抗原進行鑒別。與酶免疫技術(shù)對比,它具有靈敏度高、特異性好的特點。生物芯片的應(yīng)用給臨床檢驗帶來了方便與快捷,人類基因組計劃是為了更好的認識自己進行的一項偉大影響力深奧的研究計劃,但還存在很多的問題和困難,之后的基因組計劃、蛋白組計劃、疾病基因組計劃的都是為了這一目標而產(chǎn)生的。從以上研究結(jié)果可以看出,采用生物芯片檢測技術(shù),檢測靈敏度要優(yōu)于對照組采用的常規(guī)檢測手段,并且結(jié)果具有顯著性差異。
四、結(jié)語
現(xiàn)階段,我們要更好的、更全面了解不同組織、不同生物體、不同生命狀態(tài)的基因表達信息的差異,而生物芯片技術(shù)就更好的完成這項任務(wù)。生物芯片技術(shù)具有高通量、并行性、低消耗、微型化、自動化等特點,總體更優(yōu)于臨床傳統(tǒng)檢測方法,生物芯片技術(shù)一定會被眾多臨床理療中國所使用。所以這種技術(shù)是需要一個國際上通用的評定標準,但是我國的生物芯片技術(shù)還不完善,有很多方面需要改進,但我們相信生物芯片技術(shù)在不久的將來一定會成為歷屆人類生命、檢查疾病的重要工具。
作者:楊巍巍 單位:黑龍江省大慶龍南醫(yī)院檢驗科
1生物醫(yī)學(xué)圖像信息技術(shù)的應(yīng)用分析
目前,生物醫(yī)學(xué)圖像信息技術(shù)主要包括生物醫(yī)學(xué)圖像傳輸、圖像管理、圖像分析、圖像處理幾方面。這些技術(shù)同以前的圖像技術(shù)、醫(yī)學(xué)影像技術(shù)都有一定的聯(lián)系,其在涵蓋以往圖像技術(shù)、醫(yī)學(xué)影像技術(shù)的同時,也具有自身的特點,與傳統(tǒng)的圖像和醫(yī)學(xué)影像技術(shù)相比,生物醫(yī)學(xué)圖像信息技術(shù)更加強調(diào)在醫(yī)學(xué)圖像信息收集、處理等過程中應(yīng)用計算機信息技術(shù)。
1.1圖像成像
從本質(zhì)上來看,生物醫(yī)學(xué)圖像成像技術(shù)(下文簡稱“圖像成像技術(shù)”)與醫(yī)學(xué)影像技術(shù)的區(qū)別并不大,僅僅是人們更習慣將其表達為醫(yī)學(xué)影像。生物醫(yī)學(xué)圖像成像技術(shù)的研究內(nèi)容為:利用染色方法和光學(xué)原理,清晰地表達出機體內(nèi)的相關(guān)信息,并將其轉(zhuǎn)變?yōu)榭梢晥D像。圖像成像技術(shù)研究的圖像對象有:人體的標本攝影圖像、觀察手繪圖像、斷層圖像(如ECT、CT、B超、紅外線、X光)、臟器內(nèi)窺鏡圖像、激光共聚焦顯微鏡圖像、活細胞顯微鏡圖像、熒光顯微鏡圖像、組織細胞學(xué)光學(xué)顯微鏡圖像、基因芯片、核酸、電泳等顯色信息圖像、納米原子力顯微鏡圖像、超微結(jié)構(gòu)的電子顯微鏡圖像等等。
圖像成像技術(shù)主要包括2個部分:現(xiàn)代數(shù)字成像和傳統(tǒng)攝影成像。通常可采用掃描儀、內(nèi)窺鏡數(shù)碼相機、采集卡、數(shù)字攝像機等進行數(shù)字圖像采集;顯微圖像采集則可應(yīng)用光學(xué)顯微鏡成像設(shè)備及超微結(jié)構(gòu)電子顯微鏡成像設(shè)備;特殊光源采集可應(yīng)用超聲成像儀器、核磁共振成像儀器及X光成像設(shè)備。目前,各種醫(yī)學(xué)圖像技術(shù)的發(fā)展都十分迅速,特別是MRI、CT、X線、超聲圖像等技術(shù)。在醫(yī)學(xué)圖像成像技術(shù)方面,如何提高成像分辨力、成像速度、拓展成像功能,尤其是在生理功能及人體化學(xué)成分檢測方面,已經(jīng)引起了相關(guān)領(lǐng)域的重視。
1.2圖像處理
生物醫(yī)學(xué)圖像處理技術(shù),是指應(yīng)用計算機軟硬件對醫(yī)學(xué)圖像進行數(shù)字化處理后,進行數(shù)字圖像采集、存儲、顯示、傳輸、加工等操作的技術(shù)。圖像處理是對獲取的醫(yī)學(xué)圖像進行識別、分析、解釋、分割、分類、顯示、三維重建等處理,以提取或增強特征信息。目前,醫(yī)學(xué)領(lǐng)域所應(yīng)用的圖像處理技術(shù)種類較多,統(tǒng)計學(xué)知識、成像技術(shù)知識、解剖學(xué)知識、臨床知識等的圖像處理均得到了較快的發(fā)展。另外,人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模糊處理等技術(shù)也引起了圖像處理研究領(lǐng)域的廣泛重視。
1.3圖像分析及圖像傳輸
生物醫(yī)學(xué)圖像分析技術(shù),是指測量和標定醫(yī)學(xué)圖像中的感興趣目標,以獲取感興趣目標的客觀信息,建立相應(yīng)的數(shù)據(jù)描述。通過計算測定的圖像數(shù)據(jù),可揭示機體功能及形態(tài),推斷損傷或疾病的性質(zhì)及其與其他組織的關(guān)系,進而為臨床診斷、治療提供可靠依據(jù)。生物醫(yī)學(xué)圖像傳輸技術(shù),是指應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)技術(shù),在互聯(lián)網(wǎng)上開展醫(yī)學(xué)圖像信息的查詢與檢索。通過網(wǎng)上傳輸圖像,在異地間進行圖像信息交流,可實現(xiàn)遠程診斷。同時,在院內(nèi)通過PACS(數(shù)字醫(yī)學(xué)系統(tǒng)—醫(yī)學(xué)影像存檔與通信系統(tǒng)),也能在醫(yī)院內(nèi)部實現(xiàn)醫(yī)學(xué)圖像的網(wǎng)絡(luò)傳遞。
2總結(jié)
醫(yī)學(xué)圖像不僅形象、直觀,同時信息含量也十分豐富,且易于存儲和觀察,所以其在現(xiàn)代醫(yī)學(xué)實驗研究及臨床診斷中所占據(jù)的地位也日益重要。生物醫(yī)學(xué)圖像信息技術(shù)的應(yīng)用水平也已經(jīng)成為衡量現(xiàn)代醫(yī)院醫(yī)療設(shè)備現(xiàn)代化水平和診斷水平的一個重要標志,由此可見生物醫(yī)學(xué)圖像信息技術(shù)在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的發(fā)展前景必將十分樂觀。
作者:郜璐璐 單位:山西醫(yī)科大學(xué)醫(yī)學(xué)影像學(xué)系
1概念與特點
1.1概念
決策樹方法(decisiontree)是通過一系列規(guī)則對數(shù)據(jù)進行分類的過程。具體講是利用信息論中的互信息(信息增益)尋找數(shù)據(jù)庫中具有最大信息量的屬性字段,建立決策樹的一個節(jié)點,再根據(jù)該屬性字段的不同取值建立樹的分支,在每個分支子集中重復(fù)建立樹的下層節(jié)點和分支的過程[1]。也可以從幾何意義上直觀理解:將訓(xùn)練樣本集中的每一個數(shù)據(jù)看成是n維空間上的一個點,決策樹的分支就是按照一定規(guī)則完成對n維空間的區(qū)域劃分。當決策樹建好,n維空間便分成了若干個小區(qū)域,由于n維空間不直觀,不易理解,便以樹形結(jié)構(gòu)展現(xiàn)[2]。
1.2特點
決策樹學(xué)習屬于機器學(xué)習的范疇,是一種類似于判別分析的有監(jiān)督的學(xué)習方法。從統(tǒng)計角度看,與假定數(shù)據(jù)源呈一固定概率分布,然后進行參數(shù)估計的常規(guī)分類方法相比,決策樹屬于嚴格“非參”方法,對于輸入數(shù)據(jù)高維屬性和分類標識具有更好的彈性和穩(wěn)健性。決策樹對于問題的分類是基于邏輯,而不是像傳統(tǒng)統(tǒng)計分類模型一樣基于樣本的統(tǒng)計屬性。決策樹分類耗時短,占用計算機資源少,效率高。分類結(jié)果簡單、明確、結(jié)構(gòu)直觀,適用于較大規(guī)模的數(shù)據(jù)集研究。與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和貝葉斯分類相比,決策樹更容易理解,能處理缺失值,同時處理有數(shù)值型、兩分類和多分類,有序型變量的數(shù)據(jù),能清楚顯示對分類或預(yù)測有意義的變量,并可生成一些規(guī)則(從根節(jié)點到每個葉子節(jié)點對應(yīng)的路徑就是“規(guī)則”)為決策提供依據(jù)[3~8]。
2歷史與發(fā)展
決策樹是迄今為止發(fā)展最為成熟的一種概念學(xué)習方法。它最早產(chǎn)生于20世紀60年代,是由Hunt等人研究人類概念建模時建立的學(xué)習系統(tǒng)(CLS,ConceptLearningSystem)。到70年代末,J.RossQuinlan提出ID3算法,當時他目的在于減少樹的深度,卻忽略了葉子數(shù)目的研究。1975年和1984年,分別有人提出CHAID(Chi-squaredAutomaticInteractionDetection)和CART(ClassificationandRegressionTree,亦稱BFOS)算法。1986年,J.C.Schlimmer提出ID4算法。1988年,P.E.Utgoff提出ID5R算法。1993年,Quinlan本人以ID3算法為基礎(chǔ)研究出C4.5/C5.0算法,新算法在對預(yù)測變量的缺失值處理、剪枝技術(shù)、派生規(guī)則等方面作了較大改進,C5.0是C4.5的商業(yè)改進版,與see5相對應(yīng)[2,9~10]。
3種類與算法
3.1種類
按照不同的標準,決策樹可以劃分為不同的種類。①按照分類精確度和樹復(fù)雜程度的大小,分為單個決策樹和多個決策樹,多個決策樹是由單個決策樹合并得到。②根據(jù)分割內(nèi)部節(jié)點時使用統(tǒng)一的還是不同的算法,分為單一決策樹和復(fù)合決策樹。其中,單一決策樹又可分為單變量(特征)決策樹和多變量決策樹,前者在樹中每一內(nèi)部節(jié)點處由數(shù)據(jù)的單一屬性決定樹的分支,后者在內(nèi)部節(jié)點處由通過數(shù)學(xué)或邏輯算子將某些屬性組合起來的新屬性決定樹的分支;復(fù)合決策樹中常用的算法有決策樹算法、線性判別函數(shù)和K最臨近分類器。③根據(jù)每一樹葉子節(jié)點內(nèi)是否只含有相同類別的對象,可分為確定性決策樹和非確定性決策樹。④根據(jù)分類或預(yù)測變量的特征,分為分類樹和回歸樹,分類樹是對離散變量做決策樹,回歸樹是對連續(xù)變量做決策樹[3~10]。
3.2算法
決策樹技術(shù)中有多種算法,最為有影響的是Quinlan以信息熵的減少作為選取分裂屬性標準的ID3算法。該算法基本原理中引入了信息論的概念,簡要介紹如下。假設(shè)訓(xùn)練實例集為X,目標分類為n。設(shè)屬于第i類的訓(xùn)練實例個數(shù)為Ci,X中總的訓(xùn)練實例個數(shù)為X,若選擇屬性a進行測試,在得知a=aj的情況下屬于第i類的實例個數(shù)為Cij個,則P(Ci;a=aj)=CijX為在測試屬性a的取值為aj時它屬于第i類的概率。此時決策樹對分類的不確定程度,即訓(xùn)練實例集對屬性a的條件熵是H(Xj)=-∑ip(Ci/a=aj)logp(a=aj),決策樹的學(xué)習就是使得對劃分的不確定程度逐漸減少。又因為在選擇屬性a后伸出的每個a=aj葉結(jié)點Xj對于分類信息的信息熵為H(X/a)=∑jp(a=aj)H(Xj),所以屬性a對于分類提供的信息量即信息增益為I(X;a)為:I(X;a)=H(X)-H(X/a)。C4.5算法建立決策樹時就是選擇信息增益最大的屬性作為分裂屬性[11]。盡管決策樹算法很多,但各有優(yōu)勢與不足。從事機器學(xué)習的專家學(xué)者一直在潛心改進現(xiàn)有算法并研究新算法,改進的著眼點主要圍繞提高樹的分類精度、減少樹的大小、降低復(fù)雜性等幾個方面。僅就ID3算法而言,就有二叉樹判定算法、按信息比值進行估計、按分類信息估值、按劃分距離估值、基于ID3的ID3-MAX、ID3-SD算法等幾種改進[11]。此外,還有其它基于粗集的改進、基于深度優(yōu)先搜索的改進、分類規(guī)則簡化生成算法、加權(quán)模糊熵算法[6~8,12]等。
4優(yōu)秀問題與應(yīng)用條件
4.1優(yōu)秀問題
決策樹算法圍繞的優(yōu)秀是決策樹的生長和剪枝。生長,就是利用訓(xùn)練樣本集完成決策樹建立的過程;剪枝,就是利用檢驗樣本集對形成的決策樹進行優(yōu)化處理,防止發(fā)生擬合過度的過程。剪枝方法主要包括預(yù)剪枝和后剪枝。預(yù)剪枝意為事先定好決策樹的大小從而阻止其自由生長,停止準則常基于統(tǒng)計意義下的χ2檢驗或信息增益等度量,預(yù)剪枝計算量較少,但難以精確估計何時應(yīng)該停止樹的生長。后剪枝意為讓決策樹充分生長之后然后用所選的精度準則回頭去除擬合過度的分支,主要分為減少分類錯誤修剪、最小描述長度修剪和最小代價-復(fù)雜性修剪等方法。后修剪通常能產(chǎn)生更可靠的樹,因此在實踐中應(yīng)用更多一些。
4.2應(yīng)用條件
決策樹算法很多,可實現(xiàn)的軟件也很多,常被應(yīng)用的軟件有SAS/EM、CART、See5-demo、KnowledgeSEEKER、KnowledgeSTUDIO、BusinessMiner、Decisionseries等。現(xiàn)以決策樹較為常用的CART、CHAID、C4.5三種算法為例,說明它們在SAS/EM(SAS軟件EnterpriseMiner)中各自的應(yīng)用條件及選擇分裂屬性的標準。
4.2.1CART算法軟件中輸入變量(即自變量)的類型可以為名義型、數(shù)值型,如果是有序型,則可當作數(shù)值型變量處理。目標變量(即應(yīng)變量)可以為兩分類、多分類、數(shù)值型和有序型變量。不同的目標變量采用不同的分裂標準(splittingcriterion),兩分類目標變量采用基尼系數(shù)(GiniCoefficient)、twoing和orderedtowing標準,其中后兩個分裂標準使用頻率不高;多分類變量采用基尼系數(shù)和twoing兩個標準;數(shù)值型目標變量采用方差減少量或最少絕對差減少量標準;有序型目標變量采用的分裂標準為orderedtowing。
4.2.2CHAID算法輸入變量的類型可以為名義型、有序型,因為選擇分裂變量的算法不針對數(shù)值型變量,所以遇到數(shù)值型輸入變量需先將其分段后再進入軟件參與分析。目標變量可以為名義型或數(shù)值型,名義型和數(shù)值型變量選擇分裂變量的標準分別是基于和卡方F分布的P值,決策樹在構(gòu)建過程中的停止均以卡方或F分布統(tǒng)計顯著性為準。
4.2.3C4.5算法輸入變量的類型可以為兩分類、多分類名義型和數(shù)值型變量,目標變量可針對兩分類或多分類名義型變量,分裂標準可選取信息熵(entropy)、信息增益(informationgain)或信息增益比(gainratio)。
5醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中應(yīng)用
在國外,決策樹應(yīng)用領(lǐng)域較為廣泛,其在商業(yè)、工業(yè)、農(nóng)業(yè)、天文、醫(yī)學(xué)、風險分析、社會科學(xué)和分類學(xué)等領(lǐng)域中的應(yīng)用已經(jīng)取得了很好的經(jīng)濟和社會效益。國內(nèi)目前有關(guān)決策樹的研究多是圍繞算法的改進以及決策樹在商業(yè)、工業(yè)等領(lǐng)域的運用,在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域應(yīng)用較少。現(xiàn)將決策樹在國內(nèi)外醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用情況集中概括為以下幾個方面:
5.1疾病診斷治療
臨床醫(yī)生為病人做出醫(yī)療診斷可以看作是一個分類的過程:醫(yī)生根據(jù)他的知識和經(jīng)驗將病人分類到一個特定的疾病群中。決策樹產(chǎn)生的結(jié)果簡潔明了,易于理解,并能提取相應(yīng)的診斷規(guī)則,其應(yīng)用于疾病的分類診斷往往可以提高診斷正確率,并為經(jīng)驗較少的臨床醫(yī)師提供幫助,因而得到了廣泛的應(yīng)用。ErnaKentala等人曾從赫爾辛基大學(xué)附屬醫(yī)院的鼻神經(jīng)專家系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫ONE中提取前庭區(qū)與暈頭有關(guān)的6種發(fā)病人數(shù)較多的疾病資料,分別為6種疾病建立不同規(guī)模的決策樹,并針對6棵樹單獨分析影響每一種疾病發(fā)生的重要因素,而且從決策樹中提取診斷規(guī)則,從而將專家經(jīng)驗知識轉(zhuǎn)化成了可供年輕醫(yī)師隨時參考的有價值的信息[13]。決策樹在臨床醫(yī)學(xué)中應(yīng)用范圍較廣,除了可以對疾病分類以外,還可以對疾病程度分級,篩選危險因素、決定開藥處方大小以及選擇治療方法等[14~20]。
5.2基因與高分子序列分析
隨著人類基因組計劃的進行,目前已獲得數(shù)十億的核苷酸和上百萬的氨基酸數(shù)據(jù),如何對基因進行功能分類已成為基因研究人員非常關(guān)心的問題。而關(guān)于高分子序列,大約4000種蛋白質(zhì)已經(jīng)被排序,但只有10%的蛋白質(zhì)的三維結(jié)構(gòu)被研究過,三維結(jié)構(gòu)基本決定蛋白質(zhì)的功能,所以需要有一種可靠方法從氨基酸序列中預(yù)測出它的功能結(jié)構(gòu),數(shù)據(jù)挖掘中的決策樹技術(shù)可以滿足上述需求。有人利用決策樹對已知功能分類的基因建立分類樹,歸納出蘊含在數(shù)據(jù)中關(guān)于分類的信息并提煉成規(guī)則,從而實現(xiàn)對未知功能分類的基因進行分類預(yù)測[21]。DakeWang等人則利用決策樹對已知功能分類的蛋白質(zhì)序列進行研究,建立了已知功能分類的蛋白質(zhì)序列決策樹模型,實現(xiàn)了模型對未知功能分類的蛋白質(zhì)序列功能的預(yù)測。結(jié)果表明決策樹方法比傳統(tǒng)方法有效[22]。
5.3醫(yī)院信息系統(tǒng)挖掘
醫(yī)院HIS(HospitalInformationSystem)系統(tǒng)包括管理信息系統(tǒng)(ManagementInformationSystem,MIS)和臨床信息系統(tǒng)(ClinicalInformationSystem,CIS)兩部分。目前的HIS可以高效地實現(xiàn)數(shù)據(jù)的錄入、查詢和統(tǒng)計功能,但在決策支持方面存在明顯不足,難以發(fā)揮其潛力。而將數(shù)據(jù)挖掘決策樹技術(shù)運用到該系統(tǒng)之后,可以從中提取大量隱含的、事先未知的、對決策有潛在價值的信息,為管理決策和臨床決策提供支持。決策樹在HIS系統(tǒng)的主要用途可以表現(xiàn)為醫(yī)療需求預(yù)測、醫(yī)療市場分析、預(yù)測未來某段時間內(nèi)常發(fā)生的疾病種類、未來某段時間內(nèi)的藥品使用頻率、分析疾病之間的關(guān)系以及疾病的影響因素、總結(jié)各種治療方案的治療效果等[23]。
5.4醫(yī)療政策分析
一個國家國民的健康保障在很大程度上依賴于其完備的醫(yī)療衛(wèi)生政策,政策的制定離不開理論的分析與方法的探討,離不開已積累的與人群健康狀況相關(guān)的各種數(shù)據(jù)。從目前積累的各型數(shù)據(jù)庫來看,利用知識管理優(yōu)化庫信息并從中提取知識結(jié)構(gòu)為政策分析提供依據(jù)已經(jīng)成為衛(wèi)生管理人員和信息開發(fā)人員的共同任務(wù)。研究人員多次嘗試將數(shù)據(jù)挖掘中的決策樹技術(shù)在此進行應(yīng)用。韓國的YoungMoonChae與SeungHeeHo等人便利用以監(jiān)測衛(wèi)生狀態(tài)和開發(fā)國民健康促進程序為特征的韓國醫(yī)療保險公司數(shù)據(jù)庫,成功地將決策樹應(yīng)用于人群健康狀態(tài)評估以及為高血壓管理提供政策信息[24]。
5.5醫(yī)療衛(wèi)生保健
衛(wèi)生保健是衛(wèi)生領(lǐng)域內(nèi)的一個重要內(nèi)容,保健的需求與利用評價、不同保健方式的選擇以及保健的經(jīng)濟和社會效益評價一直是衛(wèi)生保健人員關(guān)心的問題。利用決策樹方法可以解決諸如家庭護理保健的需求分析、兒童預(yù)防保健的干預(yù)、為不同的衛(wèi)生保健群體提供實際可行的決策支持系統(tǒng)等一系列問題,為保健政策的制定與實施提供了相應(yīng)的基礎(chǔ)[25]。
5.6醫(yī)療資源利用評價
盡管當今社會醫(yī)療科技手段日新月異,醫(yī)療技術(shù)水平不斷提高,但并不表明醫(yī)療衛(wèi)生資源的極大豐富。醫(yī)療資源合理分配、恰當運用仍是醫(yī)學(xué)研究中不可忽略的重要問題。把決策樹技術(shù)引入對有潛在急癥的病人是否進行預(yù)檢查而導(dǎo)致醫(yī)療資源占用情況不同的比較其成功地顯示出決策樹在處理此類問題的重要意義[26]。
隨著數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的廣泛應(yīng)用,決策樹算法的不斷改進與完善,決策樹可實現(xiàn)軟件的普及推廣,決策樹處理醫(yī)學(xué)資料功能的日顯強大,相信決策樹方法在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域與管理決策中的應(yīng)用范圍將會越來越廣泛,帶來的經(jīng)濟和社會效益將會更多更可觀,必將顯示出重要的實用價值和廣闊的發(fā)展前景。
1醫(yī)學(xué)圖像配準方法
醫(yī)學(xué)影像學(xué)的發(fā)展為臨床診斷和治療提供了有效的輔助手段。目前,醫(yī)學(xué)成像模式可分解剖成像和功能成像,前者主要描述人體形態(tài)信息,后者主要描述人體代謝信息。基于各種原因,臨床上通常要將同一病人的多種模式成像結(jié)果結(jié)合起來進行分析,以提高醫(yī)學(xué)診斷和治療的水平。這就需要對不同模態(tài)的圖像進行融合,而融合首先要解決這幾幅圖像的嚴格對齊問題,即配準問題。醫(yī)學(xué)圖像配準,即通過尋找一種空間變換,使兩幅圖像的對應(yīng)點達到空間位置和解剖位置的完全一致,配準的結(jié)果應(yīng)使兩幅圖像上所有解剖點、或至少是所有具有診斷意義上的點都達到匹配。醫(yī)學(xué)圖像配準方法基本上可分為前瞻性和回溯性兩種[1]。前瞻性配準是基于外部特征的圖像配準(有框架),它是利用外部基準點特征,精度較高,但由于它是有創(chuàng)的,且操作較復(fù)雜,應(yīng)用較少。回溯性配準即是基于內(nèi)部圖像特征的圖像配準(無框架),它是利用圖像內(nèi)部本身的特征,具有無創(chuàng)性和可回溯性,已成為配準算法研究的重點。回溯性配準技術(shù)可分為形狀特征點的方法和像素(體素)相似性的方法。基于形狀的方法根據(jù)圖像間的共有特征進行幾何配準,該方法原理簡單,應(yīng)用面廣,但是需要較多的人工介入,且配準精度受特征點(面)提取精度的限制;基于像素相似性的方法是基于圖像中所有體素的配準方法,不需要對圖像做預(yù)處理。近年來,引入了信息論中的一些概念,如聯(lián)合熵、相對熵和互信息[2],精度較高,可以達到亞像素級,已成為醫(yī)學(xué)圖像配準很重要的方法。互信息是信息論中的一個基本概念,是兩個隨機變量統(tǒng)計相關(guān)性的測度,當兩幅圖像基于共同解剖結(jié)構(gòu)的圖像達到最佳配準時,它們對應(yīng)像素的灰度互信息應(yīng)達到最大。由于該測度不需要對不同成像模式下圖像灰度間的關(guān)系作任何假設(shè),也不需要對圖像進行分割或任何預(yù)處理,所以被廣泛地用于多種醫(yī)學(xué)圖像配準,特別是當其中一個圖像的數(shù)據(jù)部分缺損時也能得到很好的配準效果。
2互信息基本概念
將兩幅待配準的圖像RF圖像和FA圖像的灰度值看作兩個隨機變量A和B,其灰度值為0~255,其概率密度函數(shù)分別為和,兩者的聯(lián)合概率密度函數(shù)為,雖然兩幅圖像來源于不同的成像設(shè)備或來自于不同的時間,但它們都是基于共同個體的同一位置的解剖信息,所以當兩幅圖像在空間位置配準時,其重疊部分所對應(yīng)的像素對的灰度的互信息達到最大值,以此時的變換參數(shù)作為空間變換的參數(shù),通過空間變換達到圖像配準的目的。
3歸一化互信息
盡管互信息測度成功地應(yīng)用于醫(yī)學(xué)圖像配準中,由于兩幅圖像重疊部分的大小對互信息的度量有很大影響,重疊部分減小,參與統(tǒng)計互信息的像素個數(shù)減小導(dǎo)致互信息值減小,互信息與兩個圖像重疊部分多少成正比,其次Studholme等[4]指出誤配數(shù)量增加可能導(dǎo)致互信息值增大。因此互信息值達到最大并不能保證得到正確的配準結(jié)果。為了解決這個問題,使目標函數(shù)能更加準確反映互信息量和配準參數(shù)之間的關(guān)系,Studholme等提出了一個歸一化互信息測度,歸一化互信息使配準函數(shù)更平滑,它能減少對圖像重疊部分敏感性,配準精度更高。NMI(A,B)=H(A)+H(B)H(A,B)(6)Maes等[1]利用熵相關(guān)系數(shù)(ECC)作為另一種歸一化相關(guān)系數(shù)。NMI和ECC有如下關(guān)系表示式:ECC=2-2/NMI(7)近年來歸一化互信息被許多學(xué)者廣泛應(yīng)用,實踐證明,在剛性配準中,歸一化互信息比傳統(tǒng)互信息有更強的穩(wěn)健型[5~7]。
4利用互信息配準常用方法
互信息的計算是最為關(guān)鍵的問題,計算結(jié)果對配準精度有很大的影響[8]。主要體現(xiàn)在插值運算、優(yōu)化算法及提高配準速度等3個方面。Zhu和Cochoff[9]研究了采用不同的優(yōu)化算法、插值方法、直方圖及多尺度逼近方法對配準結(jié)果的影響。目前,雖然提出了許多種方法,但還沒有一種非常有效的方法。
4.1空間變換
當兩幅圖像配準時,需要根據(jù)變換參數(shù)求出空間變換,浮動圖像的空間變換按照變換性質(zhì)不同可分為剛體變換(rigid)、仿射變換(affine)、投影變換(projective)和非線性(curved)變換。剛體變換是指物體內(nèi)部任意兩點間的距離保持不變;仿射變換是將直線映射為直線,并保持平行性;投影變換將直線映射為直線,但不再保持平行性質(zhì);非線性變換也稱做彎曲變換,它把直線變換為曲線。基于互信息的配準技術(shù)一般采用剛性變換或仿射變換。
4.2插值運算
在一般情況下,圖像經(jīng)過幾何變換后,像素的坐標不會和原來的采樣網(wǎng)格完全重合,像素的灰度值也需要重新計算,這就需要對變換后的圖像進行重采樣和插值處理。常用的插值算法有最近鄰域法(Nearestneighboringinterpolation)、線性插值法(Trilinearinterpolation)和三線性部分體積分布(Trilinearpartialvolumedistribution)插值算法,簡稱PV插值方法。最近鄰域法具有計算量小、速度快的優(yōu)點,但是存在質(zhì)量不高的缺點。線性插值效果較好,運算量也不很大,故經(jīng)常采用。三線性PV插值算法不是通過鄰居點確定所求像素的灰度,它是按照周圍8個像素和所求像素點的空間距離來分配權(quán)重,避免了一次插值運算,使互信息的計算更為精確,而且對于小的空間變換,增量,互信息的變化會更平滑,同時優(yōu)化過程中的局部極值問題也會有所緩解[2]。文獻[10~12]討論了包括最近鄰居法、線性插值法、PV插值法在內(nèi)的幾種插值算法,比較了各自的優(yōu)缺點。文獻[10]詳細分析了線性插值法和PV插值法產(chǎn)生局部極值的原因,其實驗結(jié)果表明,非網(wǎng)格點上的PV插值操作造成的直方圖分散甚至比在位移更大的整數(shù)平移點上由于失配造成的直方圖分散還要嚴重,在整數(shù)平移點上產(chǎn)生局部極值。針對這個問題,文獻[11]提出了先驗聯(lián)合概率法和隨機重采樣法兩種改進的插值算法,先驗聯(lián)合概率法既保證了最大互信息量方法的有效性,又引入了與變換無關(guān)的先驗分布,增加了聯(lián)合分布的穩(wěn)定性,使得互信息量隨配準參數(shù)變化更加平滑;隨機重采樣法在每個網(wǎng)格點施加一個輕微的擾動避免大量網(wǎng)格重合,這兩種方法在一定程度下抑制了局部極值的產(chǎn)生。文獻[12]提出帶擾動采樣的最近鄰居法(Nearestneighborwithjitteredsampling),網(wǎng)格點擾動后該坐標位置的灰度值由最近鄰居法確定,達到抑制局部極值的目的。
4.3優(yōu)化策略
圖像配準在本質(zhì)上是一個多參數(shù)優(yōu)化問題[13],即尋找互信息達到最大時的幾個空間變換參數(shù)值。因此,配準問題實質(zhì)是配準函數(shù)優(yōu)化問題,但是,配準函數(shù)經(jīng)常不是光滑的,存在許多局部極大值,給求解帶來很大難度。產(chǎn)生局部極大值主要有兩個原因[14]:一是兩幅圖像本身存在較好的局部匹配;二是在運算過程中產(chǎn)生的,如插值運算、圖像重疊部分的改變都有可能產(chǎn)生局部極值。避免局部極值的常用方法有:采用PV插值方法、圖像先濾波減少噪聲以及增大灰度直方圖窗口尺寸等方法。由于局部極大值的存在,優(yōu)化算法的選取對配準結(jié)果有較大的影響,尤其對初始變換的魯棒性有很大影響。另一個關(guān)鍵問題是優(yōu)化過程中參數(shù)變量的合適取值范圍[15]。優(yōu)化過程中得到的值可能不是搜索空間中全局極大值,而是部分搜索空間中局部極大值。初始值偏離搜索區(qū)間太大很難使圖像配準正確。實踐證明,遺傳算法等隨機優(yōu)化算法不適合求解此類問題,因為此類算法很容易跳出搜索區(qū)間。目前常用的方法是Powell優(yōu)化算法[13],該算法輪流對變換參數(shù)進行優(yōu)化,由于無需計算梯度,因而可以加快搜索最大互信息的速度,在每一維內(nèi)使用Brent算法迭代搜索和估計配準參數(shù),從而使互信息不斷增加。實踐表明Powell優(yōu)化算法很容易受到局部極值的干擾[14]。另一個常用的方法是單純形算法,該方法也不要求計算梯度,與Powell算法只考慮單一變量相反,它同時考慮所有變量[9,13,16,17],但是該方法收斂速度不確定。Plattard等[18]使用Powell和單純形混合算法。Kagadis等[19]采用Powell和遺傳算法混合方法。Jenkinson和Smith用多分辨率技術(shù)擴展了Powell算法。盡管爬山法是一種最簡單的優(yōu)化方法,但是它在多分辨率策略中有較好的效果,隨著圖像分辨率的增加,爬山法搜索步長逐漸減小[20]。其他常規(guī)的算法如梯度上升法、Newton法、模擬退火法等也得到應(yīng)用。為了提高配準函數(shù)全局最優(yōu)值的搜索能力,Chen等[21]先將整幅圖像分成4個子塊,分別計算整幅圖像和4個子塊的互信息,并假定當整幅幅像互信息達到最大時,子塊圖像也應(yīng)達到最大。Thevenaz等[22]同時利用3個不同窗口尺寸的直方圖計算的互信息來求解變換參數(shù)。采用多分辨率方法是一種克服局部極值的一種有效方法[23]。
4.4優(yōu)化速度加速策略
多分辨率策略除了能夠避免出現(xiàn)局部極大值外,還能提高算法執(zhí)行速度。配準按照從粗到精的方式執(zhí)行,在低分辨率下利用較少的時間進行初配,在高分辨率下精配需要花銷較多的時間。Maes等[13]對多種優(yōu)化算法在不同的分辨率情況下結(jié)果進行了詳細比較。一般情況下,多分辨率策略分為增加模型復(fù)雜度方法和增加數(shù)據(jù)復(fù)雜度方法[24],多分辨率策略經(jīng)常采用高斯金字塔方式。多分辨率策略提高了運行速度、增加了魯棒性,不影響配準正確性。對于高分辨率圖像采用多分辨率策略是降低運算時間一種最有效的方式。最近提出的主要加速策略有:基于輪廓特征點的互信息配準方法[25],先用小波變換或其它邊緣檢測算子求出兩幅幅圖像的輪廓信息,利用聚類分析法求出輪廓特征點,再求出特征點對的互信息;Josien等[26]提出聯(lián)合互信息和梯度信息作為圖像配準的新標準,該算法不僅利用了圖像的灰度信息,而且還利用了圖像的空間信息(梯度信息),實驗表明,該方法比采用傳統(tǒng)互信息或歸一化互信息結(jié)果更準確,還能避免產(chǎn)生不正確的全局極大值以及由于插值產(chǎn)生的局部極大值。
5結(jié)束語
近幾年來,將信息論的互信息概念引入到醫(yī)學(xué)圖像配準中取得了很大進展。由于該方法不需要對圖像進行預(yù)處理、其精度高、適應(yīng)性強、自動化程度高,能使多模態(tài)圖像的配準精度達到亞像素精度,因而在醫(yī)學(xué)圖像配準中得到廣泛應(yīng)用。然而,互信息只是一個相似性測度,如何實現(xiàn)不同模態(tài)圖像間互信息的最大化到目前為止還沒有一套完全成熟的方法,選取什么樣的優(yōu)化策略、如何避免局部極值、如何提高優(yōu)化速度、如何將互信息概念與其他概念結(jié)合起來形成一個更穩(wěn)健的測度、怎樣將互信息應(yīng)用到非剛性變換中等等問題均需要我們繼續(xù)深入研究。
1醫(yī)學(xué)圖像處理技術(shù)
醫(yī)學(xué)圖像處理技術(shù)包括很多方面,本文主要介紹分析圖像分割、圖像配準和融合以及偽彩色處理技術(shù)和紋理分析在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用和發(fā)展。圖像分割就是把圖像中具有特殊涵義的不同區(qū)域分開來,這些區(qū)域使互不相交的每一個區(qū)域都滿足特定區(qū)域的一致性。它是圖像處理與圖像分析中的一個經(jīng)典問題。目前針對各種具體問題已經(jīng)提出了許多不同的圖像分割算法,對圖像分割的效果也有很好的分析結(jié)論。但是由于圖像分割問題所面向領(lǐng)域的特殊性,至盡尚未得到圓滿的、具有普適性的解決方法[2]。
圖像分割技術(shù)發(fā)展至今,已在灰度閾值分割法、邊緣檢測分割法、區(qū)域跟蹤分割法的基礎(chǔ)上結(jié)合特定的理論工具有了更進一步的發(fā)展。比如基于三維可視化系統(tǒng)結(jié)合FastMarching算法和Watershed變換的醫(yī)學(xué)圖像分割方法,能得到快速、準確的分割結(jié)果[3]。圖像分割同時又是進行三維重建的基礎(chǔ),分割的效果直接影響到三維重建后模型的精確性,分割可以幫助醫(yī)生將感興趣的物體(病變組織等)提取出來,幫助醫(yī)生能夠?qū)Σ∽兘M織進行定性及定量的分析,從而提高醫(yī)生診斷的準確性和科學(xué)性[4]。
如何使多次成像或多種成像設(shè)備的信息得到綜合利用,彌補信息不完整、部分信息不準確或不確定引起的缺陷,使臨床的診斷治療、放療定位、計劃設(shè)計、外科手術(shù)和療效評估更準確,已成為醫(yī)學(xué)圖像處理急需解決的重要課題。醫(yī)學(xué)圖像配準是通過尋找某種空間變換,使兩幅圖像的對應(yīng)點達到空間位置和解剖結(jié)構(gòu)上的完全一致。要求配準的結(jié)構(gòu)能使兩幅圖像上所有的解剖點,或至少是所有具有診斷意義以及手術(shù)區(qū)域的點都達到匹配[5]。目前醫(yī)學(xué)圖像配準方法有基于外部特征的圖像配準(有框架)和基于圖像內(nèi)部特征的圖像配準(無框架)兩種方法。后者由于其無創(chuàng)性和可回溯性,已成為配準算法的研究中心。基于互信息的彈性形變模型也逐漸成為研究熱點。
互信息是統(tǒng)計兩個隨機變量相關(guān)性的測度,以互信息作為兩幅圖像相似性測度進行配準基于如下原理:當兩幅基于共同的解剖結(jié)構(gòu)的圖像達到最佳配準時,它們對應(yīng)的圖像特征的互信息應(yīng)為最大[6]。圖像配準是圖像融合的前提,是公認難度較大的圖像處理技術(shù),也是決定醫(yī)學(xué)圖像融合技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)。近年來國外在圖像配準方面研究很多,如幾何矩的配準、利用圖像的相關(guān)系數(shù)、樣條插值等多項式變換對圖像進行配準。國內(nèi)研究人員也提出了一些相應(yīng)的算法:對于兩幅圖像共同來估計其正反變換的一種新的圖像配準方法,稱為一致圖像配準方法;采用金字塔式分割,進行多柵格和多分辨率的圖像配準,稱為金字塔式多層次圖像配準方法;為了提高CT、MRI、PET多模態(tài)醫(yī)學(xué)圖像的三維配準、融合的精度,還可以采用基于互信息的方法[7]。
在圖像配準方面,在努力提高配準精度的同時,目前提出的多種方法都盡量避免人工介入,力求整個過程自動化,其結(jié)果導(dǎo)致實現(xiàn)算法的過程復(fù)雜而耗費時間,文獻[5]已進行研究,試圖實現(xiàn)基于人機交互的快速圖像配準策略,同時根據(jù)圖像的不同成像模式選擇合適的配準測度也十分重要。不同的醫(yī)學(xué)圖像提供了相關(guān)臟器的不同信息,圖像融合的潛力在于綜合處理應(yīng)用這些成像設(shè)備所得信息以獲得新的有助于臨床診斷的信息。利用可視化軟件,對多種模態(tài)的圖像進行圖像融合,可以準確地確定病變體的空間位置、大小、幾何形狀及它與周圍生物組織之間的空間關(guān)系,從而及時高效地診斷疾病,也可以用在手術(shù)計劃的制定、病理變化的跟蹤、治療效果的評價等方面。在放療中,利用MR圖像勾勒畫出腫瘤的輪廓線,也就是描述腫瘤的大小;利用CT圖像計算出放射劑量的大小以及劑量的分布,以便修正治療方案。
在制定手術(shù)方案時,對病變與周圍組織關(guān)系的了解是手術(shù)成功與否的關(guān)鍵,所以CT與MR圖像的融合為外科手術(shù)提供有利的佐證,甚至為進一步研究腫瘤的生長發(fā)育過程及早期診斷提供新的契機。在CT成像中,由于骨組織對X線有較大的吸收系數(shù),因此對骨組織很敏感;而在MR成像中,骨組織含有較低的質(zhì)子密度,所以MR對骨組織和鈣化點信號較弱,融合后的圖像對病變的定性、定位有很大的幫助[8]。由于不同醫(yī)學(xué)成像設(shè)備的成像機理不同,其圖像質(zhì)量、空間與時間特性有很大差別。因此,實現(xiàn)醫(yī)學(xué)圖像的融合、圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、圖像數(shù)據(jù)相關(guān)、圖像數(shù)據(jù)庫和數(shù)據(jù)理解都是亟待解決的關(guān)鍵技術(shù)[9]。對一幅黑白圖像,人眼一般只能辨別出4到5比特的灰度級別,而人眼能辨別出上千種不同的顏色。針對這一特點,人們往往將黑白圖像經(jīng)過處理變?yōu)椴噬珗D像,充分發(fā)揮人眼對彩色的視覺能力,從而使觀察者能從圖像中取得更多的信息,這就是偽彩色圖像處理技術(shù)。
醫(yī)學(xué)圖像大多是黑白圖像,如X、CT、MRI、B超圖像等。經(jīng)過偽彩色處理技術(shù),即密度分割技術(shù),提高了對圖像特征的識別。通過臨床研究對X線圖片、CT圖片、MRI圖片、B超圖片、電鏡圖片均進行了偽彩色技術(shù)的嘗試,取得了良好的效果,部分圖片經(jīng)過處理后可以顯現(xiàn)隱性病灶。例如對X線圖片,在乳腺照影中偽彩色處理能鑒別囊性病、良性和惡性腫瘤,同樣,鋇餐照影圖片和各種X線圖片也得到良好的診斷效果[10]。紋理是人類視覺的一個重要組成部分,迄今為止還難以適當?shù)貫榧y理建模。為此有關(guān)專家進行了大量的探索研究,但未能獲得有關(guān)紋理的分析、分類、分割及其綜合的有效解釋[11]。
有研究針對肝臟疾病難以根除、危害面廣的問題,采用灰度梯度共生矩陣的方法,分別提取纖維化肝組織和正常肝組織的CT圖像的紋理特征,提出了基于灰度梯度共生矩陣的小梯度優(yōu)勢、灰度均方差、灰度熵等參數(shù)作為圖像的紋理特征量。通過選取的紋理參數(shù),可以看到正常組和異常組之間存在顯著性差異,為纖維化CT圖像臨床診斷提供了依據(jù)[12]。
2三維醫(yī)學(xué)圖像的可視化
三維醫(yī)學(xué)圖像的可視化通常是利用人類的視覺特性,通過計算機對二維數(shù)字斷層圖像序列形成的三維體數(shù)據(jù)進行處理,使其變換為具有直觀立體效果的圖像來展示人體組織的三維形態(tài)。三維醫(yī)學(xué)圖像可視化技術(shù)通常分為面繪制和體繪制兩種方法。體繪制技術(shù)的中心思想是為每一個體素指定一個不透明度,并考慮每一個體素對光線的透度、發(fā)射和反射作用。醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)的可視化,已成為數(shù)據(jù)可視化領(lǐng)域中最為活躍的研究領(lǐng)域之一。實現(xiàn)三維數(shù)據(jù)可視化的方法很多,空間域方法的典型算法包括:射線投射法、足跡法、剪切-曲變法(目前被認為是一種速度最快的體繪制算法)等;變換域方法的典型算法有頻域體繪制法和基于小波的體繪制法,其中小波的體繪制技術(shù)顯現(xiàn)出較好的前景[13]。
以上可以利用的三維可視化軟件有AVS、Analyze、amira、3Dslicer等,其中Analyze是專為生物醫(yī)學(xué)圖像的研究而開發(fā)的圖像可視化軟件。利用二維斷層數(shù)據(jù)進行三維重建,可以更為直觀地顯示人體器官的各個解剖結(jié)構(gòu)的形態(tài)及它們之間的毗鄰關(guān)系,為基礎(chǔ)研究和手術(shù)規(guī)劃及手術(shù)過程模擬提供參考。鼻部是人體內(nèi)解剖結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜的部位之一,可以利用3DSlicer來嘗試實現(xiàn)鼻部部分解剖結(jié)構(gòu)的三維可視化,以此為可視化虛擬人體模型的建立探索一種精確的重建方法和顯示手段,同時也可為醫(yī)療工作者提供更為細致、完全和快捷的觀察方案[14]。
隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)不斷發(fā)展,跨越空間限制的遠程虛擬現(xiàn)實技術(shù)已經(jīng)逐步成為可能。基于虛擬現(xiàn)實技術(shù)利用美國國家醫(yī)學(xué)圖書館VHP(VisibleHumanProject)完整數(shù)據(jù)重建可視人體,綜合VTK、VRML、OperGL等可視化平臺的優(yōu)勢,采用三維互動、空間電磁定位、立體視覺等虛擬現(xiàn)實技術(shù),實現(xiàn)了全數(shù)字可拆裝人體骨骼的本地和遠程互動學(xué)習。三維虛擬現(xiàn)實讓“遨游”人體世界成為可能,可以呈現(xiàn)一個物理上并不存在但又實實在在“看得見”、“摸得著”的“真實”人體,使用者可以無數(shù)次地“解剖”這個虛擬人以了解人體的結(jié)構(gòu)[15]。在臨床方面,提出了一種用AVS/Express開發(fā)的基于PC的LeFortI手術(shù)模型系統(tǒng)原型。
利用AVS/Express大量預(yù)制的可視化編程對象模塊,快速構(gòu)建系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框架和功能模塊,生成的原型能對以DICOM(DigitalImagingandCommunicationsinMedicine)格式存儲的顱頜面CT序列斷層圖像進行預(yù)處理,并進行三維重建,在交互式操作環(huán)境中,顯示顱頜面各種組織的解剖結(jié)構(gòu),進行相應(yīng)的三維測量,模擬LeFortI手術(shù)的截骨頭,對截骨段實行任意的平移頜旋轉(zhuǎn)[16]。
在體視化方面一直致力于提高重建速度(實時顯示利于交互操作),使重建效果理想,減少冗余信息及存儲空間。具體需要考慮:1)不完全數(shù)據(jù)提出一個足夠精確的數(shù)據(jù)提取方案2)什么算法能夠快速準確地實現(xiàn)圖像重建。人體器官是一個高精度龐大的結(jié)構(gòu),所建模型還應(yīng)考慮臨床實用方面的因素以及某些特殊部位的個體差異,針對不同的生理組織應(yīng)采用不同的分割方法[17]。3針對PACS的圖像壓縮PACS(PictureArchivingandCommunicationSystem,圖像存檔及通信系統(tǒng))是近年來國內(nèi)外新興的醫(yī)學(xué)影像信息技術(shù),是專門為醫(yī)學(xué)圖像管理而設(shè)計的,包括圖像獲取、處理、存儲、顯示或打印的軟硬件系統(tǒng),是醫(yī)學(xué)影像、數(shù)字化圖像技術(shù)、計算機技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。顯然,計算機網(wǎng)絡(luò)是PACS的重要組成部分,它負責提供底層圖像傳輸服務(wù),是PACS的軟硬件基礎(chǔ),正是通過各個層次的網(wǎng)絡(luò)才將PACS中的圖像獲取、存儲顯示以及醫(yī)療數(shù)據(jù)的管理等單元連為一體,使之形成一個統(tǒng)一、高性能的系統(tǒng)。
PACS需要解決數(shù)據(jù)傳輸和圖像存儲的問題,如何利用有限的存儲空間存儲更多的圖像,醫(yī)學(xué)圖像壓縮是關(guān)鍵的技術(shù)之一。醫(yī)學(xué)圖像數(shù)據(jù)量是非常驚人的,建立PACS的許多技術(shù)困難都與之有關(guān),如圖像的存儲、傳輸、顯示等。從圖像壓縮還原的角度出發(fā),圖像壓縮方法可分為無損壓縮和有損壓縮兩大類,常用的無損壓縮方法有差分脈沖預(yù)測編碼、多級內(nèi)插方法等。常用的有損壓縮方法有離散余弦變換(DCT)、全幀離散余弦變換、重疊正交變換(LOT)、自適應(yīng)預(yù)測編碼和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法等,近年來又出現(xiàn)了分形和小波變換編碼[18]。如何對醫(yī)學(xué)圖像進行壓縮,是近年來圖像處理技術(shù)中的一個重點研究的問題[19]。
醫(yī)學(xué)圖像的壓縮無疑是減低應(yīng)用系統(tǒng)成本,提高網(wǎng)絡(luò)傳輸效率,減少存儲空間的一個重要途徑。DICOM作為醫(yī)學(xué)圖像與通信的重要標準,加入了對圖像壓縮算法的支持。目前DICOM正在研究對最新的壓縮標準JPEG2000支持的可能性。隨著新一代靜態(tài)圖像壓縮標準JPEG2000的發(fā)展,小波理論在這個領(lǐng)域成為研究的熱點,在這方面文獻[20]提出了面向任務(wù)的醫(yī)學(xué)圖像壓縮的概念。醫(yī)學(xué)圖像是醫(yī)學(xué)診斷和疾病治療的重要根據(jù),在臨床上具有非常重要的應(yīng)用價值。確保醫(yī)學(xué)圖像壓縮后的高保真度是醫(yī)學(xué)圖像壓縮首要考慮的因素,現(xiàn)在醫(yī)學(xué)圖像上常常采用無損壓縮,因為它能夠精確地還原原圖像。但是無損圖像壓縮的壓縮比很低,一般為2~4;而有損圖像壓縮的壓縮比可以高達50,甚至更高。
所以將這兩種壓縮方法在保證使用要求的基礎(chǔ)上結(jié)合起來,在獲取高的壓縮質(zhì)量的前提下提高壓縮比。因此,醫(yī)學(xué)圖像被人為地劃分為兩個區(qū)域:1)包含重要診斷信息的區(qū)域,其錯誤描述的代價非常高,所以此感興趣區(qū)域(ROIRegionofInterest)需要高重構(gòu)質(zhì)量的壓縮方案;2)非感興趣區(qū)域則要求達到盡可能高的壓縮比,即需要在某一框架下將無損壓縮與有損壓縮統(tǒng)一起來,這也是目前醫(yī)學(xué)圖像研究領(lǐng)域的一個熱點。我們的工作就集中在小波理論框架下實現(xiàn)面向任務(wù)的醫(yī)學(xué)圖像壓縮,由于并非所有的小波基都適合于分解圖像,所以前期工作的重點在MATLAB的仿真上,考慮到部分所選醫(yī)學(xué)圖像的ROI區(qū)域和非ROI區(qū)域的對比度不很理想的情況,圖像分割的最優(yōu)算法是考慮的一個方面。
壓縮比方面在滿足一般性的圖像條件下針對某些特殊圖像也會有相應(yīng)的考慮,目前的工作是在VC平臺下實現(xiàn)面向任務(wù)的醫(yī)學(xué)圖像壓縮。在醫(yī)學(xué)圖像壓縮方面,許多學(xué)者結(jié)合模式識別、計算機視覺、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論、小波變換和分形理論等探索圖像編碼的新途徑,同時人的視覺生理心理特性的研究成果也開拓了人們的視野,給從事圖像編碼技術(shù)研究的學(xué)者帶來了新的啟迪。但隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用,更加細致的要求也逐漸被提出來了。
4結(jié)束語
隨著遠程醫(yī)療技術(shù)的蓬勃發(fā)展,對醫(yī)學(xué)圖像處理提出的要求也越來越高。以“千禧年的技術(shù)挑戰(zhàn)和全球機遇”為主題的IEEE生物醫(yī)學(xué)信息學(xué)和生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)(BIBE)國際會議的一個重要議題就是“多媒體、虛擬現(xiàn)實、可視化、高級圖像處理和機器人在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用”。醫(yī)學(xué)圖像處理技術(shù)發(fā)展至今,各個學(xué)科的交叉滲透已是發(fā)展的必然趨勢,其中還有很多亟待解決的問題。有效地提高醫(yī)學(xué)圖像處理技術(shù)的水平,與多學(xué)科理論的交叉融合、醫(yī)務(wù)人員和理論技術(shù)人員之間的交流就顯得越來越重要。總之,醫(yī)學(xué)圖像作為提升現(xiàn)代醫(yī)療診斷水平的有力依據(jù),使實施風險低、創(chuàng)傷性小的化療、手術(shù)方案成為可能,必將在醫(yī)藥信息研究領(lǐng)域受到更多的關(guān)注[21]。